第四章 对映异构练习题
有机化学 第四章对映异构
一、手性和手性分子
例如：乳酸分子
镜子 CO2H C HO H3 C H H CH3 CO2H C OH
存在实物和镜像关系，又不能重叠的一 对立体异构体，互为对映异构体（简称对映 体enantiomer）。
二、手性分子的判断 1.对称面：能将分子结构剖成互为实物和镜像
关系两半的平面(symmetrical plane, 符号为σ)。
C H3 Cl C2H5 H
对映异构体
对映异构体
费歇尔(Fischer)投影式 一个取代基保持不变，其余三个依次换 位，不改变构型。
C H3 H C2H5 同一化合物 Cl
固定甲基，其余 三个顺时针转
C H3 C2H5 Cl H
费歇尔(Fischer)投影式
将Fisher投影式的书写规定和注意事项可 归纳如下: 横向前，竖向后，含碳原子上下连。
CH2OH D-(+)甘油醛
羟基在右边即为D-型，在左边为L-型。 将其他手性化合物的Fischer投影式与甘油醛的比 较，若手性碳上的取代基写在碳的右边，就称该化 合物为D-型；反之，为L-型。
第二节 含手性碳化合物的对映异构
一、对映异构体的表示法
费歇尔(Fischer)投影式
Fischer投影式书写规则 ：
1、“+”字交叉点代表*C；
2、主链碳直立，编号较小的一端朝上；
3、“横前竖后”
4、多个手性碳以重叠式进行投影。
COOH HO HO C H CH3
COOH
H CH3
COOH
OH
CHO H C OH HO C H CH2OH
HO H
CHO H HO OH H CH2OH
H OH
H OH HO H CH2OH CHO
第4章对映异构
构造异构
同分异构 构型异构 立体异构 构象异构 对映异构 顺反异构
对映异构—— 构造式相同的化合物分子构型与其镜像不 不能完全重合而引起的异构现象。该分子 称为手性分子，其实物与镜像互为对映异 构体（简称对映体）。 3 ■对映体在性质上，表现为旋光方向不同和生理活性不同。
一、 平面偏振光和旋光性
（四）对映异构体的构型命名法 1、D/L标记法
OH CH2OH–CH * –CHO ① D/L和(+)/(-)之间 有什么关系吗？ CHO CHO ②D-型的都是右旋 H OH HO H 吗？ CH2OH CH2OH ③应用：糖类、脂 类、氨基酸。 D-(+)-甘油醛 L- (-)-甘油醛 与C*相连的键不断，则构型不变。 CHO COOH COOH [O] [H] H OH H OH H OH CH2OH CH2OH CH3 D-(+)-甘油醛 D-(+)- 甘油酸
一对对映 体等量混合 ，混合物无 旋光性，此 混合物叫外 消旋体。用 “dl”或“± ”表示。
23
（一）外消旋体
一对对映体的等量混合物称为外消旋体，外消旋体 无旋光性，通常用（±）表示，物理性质有所改变。 乳酸的一些物理常数 名称 (+)-乳酸 (-)-乳酸 (±)-乳酸 熔点/℃ 比旋光度 26 26 18 +3.8 -3.8 0 pKa 3.76 3.76 3.76 溶解度 ∞ ∞ ∞
7
比旋光度 （Specific Rotation）
[]：比旋光度；t：温度；：光波长；c：样品浓 度，单位g/ml；l:样品管长度，单位dm。
（＋）表示右旋； （－）表示左旋
t [
cl
[]：单位浓度、单位液层厚度的旋光性物质的旋光度。
有机化学第四章习题答案
p941.解释下列名词。
共轭效应互变异构1,4-加成亲核加成乙烯基化反应氢化热离域能(共轭能)超共轭效应双烯合成亲双烯体红外活性键的伸缩振动键的弯曲振动解：共轭效应：由于结构的原因，双键π电子云不再只定域在双键上，也有部分离域到分子的其它部分，即发生了键的离域。
这种离域效应叫共轭效应。
互变异构：在一般条件下，两个构造异构体可以迅速地相互转变的异构现象。
1,4-加成：一分子试剂加在共轭双键两端的加成反应。
亲核加成：由亲核试剂进攻而引起的加成反应。
乙烯基化反应：反应物分子中的氢原子被乙烯基取代的反应。
氢化热：每一摩尔烯烃催化加氢时放出的能量叫氢化热。
离域能(共轭能)：共轭分子中由于键的离域而导致分子的额外的稳定能，称为离域能。
超共轭效应：σ轨道与π轨道相互作用而引起的离域效应。
双烯合成：共轭二烯和某些具有碳碳双键的化合物发生1,4-加成，生成环状化合物的反应。
亲双烯体：在双烯合成中能和共轭二烯反应的重键化合物叫做亲双烯体。
红外活性：能吸收红外辐射的性质。
键的伸缩振动：只改变键长，而不改变键角的振动。
键的弯曲振动：只改变键角，而不改变键长的振动。
2．用系统命名法命名下列化合物：(1) (CH3)3CC≡CCH2CH3(2) HC≡CCH2Br (3) CH2=CHC≡CH (4)CH2=CHCH2CH2C≡CH (5) CH3CHClC≡CCH2CH3(6) CH3C≡CC(CH=CH2)=CHCH2CH3(7)解：(1) 2,2-二甲基-3-己炔(2) 3-溴丙炔(3) 1-丁烯-3-炔(4) 1-己烯-5-炔(5) 2-氯-3-己炔(6) 4 –乙烯基-4 –庚烯-2-炔(7) 1,3,5-己三烯3．写出下列化合物的构造式。
(1) 4 –甲基-1-戊炔(2) 3 –甲基-3-戊烯-1-炔(3) 二异丙基乙炔(4) 1,5 –己二炔(5) 异戊二烯(6) 丁苯橡胶(7) 乙基叔丁基乙炔解：(1) CH≡CCH2CH(CH3)CH3(2) CH≡CC(CH3)=CHCH3(3) (CH3)2CHC≡CCH(CH3)2(4) CH≡CCH2CH2C≡CH (5) CH2=C(CH3)CH=CH2(6) -[-CH2CH=CHCH2CH(C6H5)CH2-〕n- （7）CH3CH2C≡CC(CH3)34．写出1-丁炔与下列试剂作用的反应式。
题库(3)脂环烃-对映异构体
第四章 脂环烃（习题和答案）一、命名下列化合物：1．2.1－甲基－2－异丙基环戊烷 1,6－二甲基螺[4.5]癸烷3. CH 3C 2H 54.1－甲基－2－乙基环戊烷 螺[3.4]辛烷5. 6. CH 3CH 3二环[2.2.1]庚烷 反－1,2－二甲基环丙烷7. CH(CH 3)28.Br异丙基环丙烷 5-溴螺[3.4]辛烷9.3)2310.顺－1－甲基－2－异丙基环己烷 2,7,7－三甲基二环[2.2.1]庚烷11.CH 312.Cl Cl6－甲基螺[2.5]辛烷 7,7－二氯二环[4.1.0]庚烷二、写出下列化合物的结构式：1、环戊基甲酸2、4－甲基环己烯COOHCH 33、二环[4.1.0]庚烷4、反－1－甲基－4－叔丁基环己烷 (CH 3)3CH 35、3－甲基环戊烯6、5,6－二甲基二环[2.2.1]庚－2－烯CH 3 CH 3CH 37、7-溴双环[2.2.1]庚－2－烯 8、2,3-二甲基-8-溴螺[4.5]癸烷HBrCH 3CH 3Br9、4-氯螺[2.4]庚烷 10、反－3－甲基环己醇ClCH11、8-氯二环[3.2.1]辛烷 12、1,2-二甲基-7-溴双环[2.2.1]庚烷ClCH 3H CH 3Br二、完成下列反应式：1．+CH 3O 2．+ CH 2CHClC OCH 33．CH 3CHCH 2CH 2+ HBr4．+COOEtCOOEtCH CH 2CH 3CH 3BrCOOEtCOOEt5．CH 3CH CH 2CH 2+ HCl6．CH 3+COOCH 3COOCH 3Cl CH CH 2CH 3CH 3COOCH 3CH 3COOCH 37．CH 3+CH 3COOCH 3COOCH 38. H 3CH 3CCH 2CH 3Cl 2+COOCH 3CH 3CH 3COOCH 3C 2H 5Cl C CH 2CH CH 3ClCH 39．+OCH 310. HBrH 3CH 3CCH 2CH 3+C OCH 3CH 3CH 3CH C CH CH 3Br11．CH OHCH CH 3KMnO 412.CH C +CH 3CH3KMnO 4CH 3CH OH OHCH H 3CC CH 3OCH 3＋COOH13.H 2SO 4H 2O+CH 314.+COOCH 3CH 3OOCOH CH CH 2CH 3CH 33315.+CO 2CH 316. CHO+COOCH 3CHO17.+18. C O C O+OC O C OO19． +CH 3320.+COOCH 3COOCH 333COOCH 3COOCH321. NO 2CH 2+22. hvNO 2CH 2三、回答下列问题：1．请写出顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷的稳定构象。
第四章 对映与非对映异构自测题
⑵ 3,4-二甲基己烷
5．化合物
H H
的构型是下列哪一个？
Cl
（A）2R, 3S
（B）2S, 2S
（C）2R, 2R
（D）2S, 3R
6. 化合物 H3CH2CHC （A）2
H C6H5 CH3 H NHCH3
OH CHCH2CCH2CH3 的所有立体异构体数目是几？ CH3
CH=CH2
CHOCHO⑴Fra bibliotekH H
OH Cl CH3
H
H H OH
(2)
Br
Cl CH2OCH3
(3)
HO
H
(4)
H 5 C6 HO
1
2
CH3
(5)
C2H5
CH3 C H OH
NHCH3 H
4． 用 Fischer 投影式表示下列化合物各种可能存在的异构体， 并指出内消旋化合物和对映体。 ⑴
Ph CH CH CH3 OH CH3
CH3 Br CH2CH3是同一化合物？哪些是对映异构体？
Br CH3 H Br Br C2H5 Br (8) H3C C2H5 H H
C2H5
(3)
H H3C
CH3 H
(4)
H3C H
H H
(5) H
H CH3 Br
H CH3
(6)
H3C H H Br
CH3 H
(7) H3C
3．标记下列化合物中手性碳原子的构型：
第四章
O2N (1) I O2N (3) H3C H CH3 Ph
对映与非对映异构自测题
CH3 (2) Cl Cl (4) H Cl H (5) H H O2N CH3 COOH COOH C2H5 HOOC
第四章 对映异构
2,3-二羟基丁酸 O
3 2
CH3CHCHCOH HO OH 4种组合 = 4个立体异构体
C-2 R C-3 R
R S
S R
S S
7-54
2,3-二羟基丁酸 O
3 2
CH3CHCHCOH HO OH
4 种组合 = 4 个立体异构体 这些立体异构体间的关系如何?
C-2 R C-3 R
R S
4-40
Fischer投影式的规则 H
Br
Cl
F
（3）再将所有取代基在相应的位置标明。
4-41
Fischer 投影式 CO2H
水平键朝外，垂直键 朝后 如何写出交叉构象分 子，其键的取向与 Fischer投影式不符合 的 Fischer 投影式？
CH3
4-42
Fischer 投影式
将其构象变成重 叠式以符合 Fischer 投影式的 要求。
一个分子能够分隔成互为镜像的两半。 2-氟-1-氯-1-溴乙烯有对称面
4-32
4-33
4-34
对称中心
如果从分子的中心画 一条直线到一个元素， 从这一点向相反方向延
长到等距离时会找到相 同的元素，那么这分子 就具有对称中心。
4-35
对称中心
4-36
四、对映异构体的表示方法 ——Fisher投影式 对映异构体的命名 ——R/S命名
4-24
含有一个手性中心的例子
CH3
苧烯：手性中心可以是环 的一部分 连接手性中心的基团是： —H —CH2CH2 —CH2CH= —C=
*
H
C CH3
CH2
4-25
含有一个手性中心的例子
H
D C T 手性是同位素取代产生的结果 CH3
习题课(对映异构)
H H Cl CH 3 Cl H3C H Cl H Cl
CH3
C6H5
C6H5
2.
H2N
S
H
与
H3C
R
NH2
H
一对化合物的相互关系是:(
A
)
(A)对映异构体 (B)非对映异构体 (C) 相同化合物 (D)不同化合物 3. 下列化合物中与(R)-2-甲基丁酸不相同的化合物是: ( D
同一化合物
七、推结构: 1. 分子式C5H10 , 而且具有三元环的所有异构体(包括顺, 反, 对映 异构体)共有多少个?画出它们的结构式(表示出立体结构)。
CH3 CH3
H3C H
CH 3 H
CH 2CH 3
顺-1,2-二甲基环丙烷
H3C H
H CH3
H H3C
CH3 H
(1S, 2S)-1, 2-二甲基环丙烷 (1R, 2R)-1, 2-二甲基环丙烷
OH COOH CH2COOH
对映异构体
3.
H H
CH3 Br H Cl H H
CH3 Cl H Br
CH 3
≡
Br H Cl
H H
对映异构体 4.
Cl Cl Cl
Cl
顺反异构体
5.
H3C H HO
R
S
CH3 OH H
H HO H3C
R
R
OH CH3 H
非对映异构体 6.
HO H OH H H OH H OH
COOH
COOH HOOC
COOH
COOH
三、用“*”标出下列化合物结构式中的所有手性碳原子, 按2n 公式 应有几个旋光异构体?实际上有几个旋光异构体? 1.
对映异构例题
对映异构例题一、判断是否手性分子，有无对映体？1、C 2H 5CHDCH 32、CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 3CH 33、CHCl 34、ClCH=CHBr5、CH=CH 2HC 3CH 36、CH=CH 2HC 2H 5CH 37、CH 3CH=C=CHCH 3 8、(CH 3)2C=C=C(CH 3)2解：手性分子，具有对映体的是：1，2，6、7。
非手性分子，无对映体的是：3，4，5，8。
注：丙二烯型两端基团各不相同时才是手性分子。
二、判断D/L 或R/S 构型1、CH 3HOH解：（1）相对构型判断：上式是非标费式，先将其转换成标费：甲基与羧基互换一次后得COOHCH 3HOH ， 后者是标费L 型，则原题是D 型；（2）绝对构型判断：①立体判断：费式应想象成立体图，羟基与氢凸出纸面，甲基与羧基在纸面背后，氢最小，从左侧观察，羟基到羧基到甲基为顺时针，是R 型；②平面判断：氢最小，在横向上，羟基到羧基到甲基为逆时针，是R 型（小左右反向）。
2、I ClBr HS3、C 2H 5CH 3Br HR ，L4、CH 23S ，D5、HHOCH 2OHCHO R ，D6、CH 3C 2H 5Cl H HCl2R,3R三、用R/S 命名1、H CH 3COOH NH 22、C 2H 5H CH 3Cl NH 2H 3、OH HCOOH H COOHO H4、C 25、25HCH 3 6、HClphCOCH 3 7、COOH HOH H CH 3OH 8、COOH HOH 2CH 3解：1、(R)-2-氨基丙酸 2、(2S,3R)-2-氨基-3-氯戊烷3、(2R ，3R)-2,3-二羟丁二酸（酒石酸）4、(R)-1-苯丙醇5、(R)-2-氯丁烷6、(R)-1-苯基-1-氯丙酮7、(2R, 3S)-2,3-二羟丁酸8、(R)-2-羟丁酸 （注：“命名”和“写结构式”双方都要掌握）四、选择1、产生顺反异构的原因是（ ） d a 、双键不能自由旋转 b 、双键的相对位置不同 c 、双键碳是sp2杂化 d 、双键碳上连有不同基团2、属于手性分子的是（ ） a a 、2,3-己二烯 b 、顺-2-丁烯 c 、间二氯苯 d 、顺-1-氯-1-丁烯3、2,4-二氯戊烷的旋光异构体有（ ）个? c a 、1 b 、2 c 、3 d 、44、既有顺反异构又有对映异构的是（ ） ba 、CH 2=CHCH 3 b 、CH 3CHCH=CHCH 3c 、CH 2=CHCHCH 3d 、CH 3CH 2=CHCHCH 35、既有顺反异构，又有对映异构的是（ ） cCH 3CH 2CH=CH 2CH 3CHCH=CHCH 3CH 3CHCH=CHCH 3CH 3CHCH=CH 2CH 3a b cd五、推断1、某旋光物质A(C 5H 9Cl)，能被KMnO 4氧化，亦可加氢还原得到化合物B(C 5H 11Cl ) ，B 无旋光性。
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第四章对映异构练习题
一、选择题
1. 2 分(7713)
下列四个结构式中, 哪一个结构式代表的化合物与其它三个结构式代表的化合物不同?
(A)
(B) (C) (D)
2. 2 分(8671) 指出下列各组异构体中，哪组是对映体:
C
C C
CH
CH
CH
H
COOH
Br
Br
Cl
A
B
C
3. 2 分(0194)
一对化合物的相互关系是:
(A)对映异构体(B) 非对映异构体(C) 相同化合物(D) 不同的化合物
4. 2 分(0202)
与的相互关系是:
(A) 对映异构体(B) 非对映异构体(C) 相同化合物(D) 不同的化合物
5. 2 分(8669)
CH3
Br
H
C2H5与
CH3
Br
H
H5C2
一对化合物的相互关系是:
A. 相同化合物
B. 对映异构体
C. 非对映异构体
D. 不同化合物
OH
H
C2H5
OH
CH3
H
C2H5
CH3
H
H
OH
HO
CH3
H
H
OH
C2H5
C2H5
3
H
H
O
H
O
H
O
H
H3C OH
COOH
6
H5
HO C6H5
COOH
3
HO2
H
H
CH3
C
H
H
CH3
C
HO2
6. 2 分 (4125) (1R ,2S )-2-甲氨基-1苯基-1-丙醇的费歇尔(Fischer)投影式是:
7. 2 分 (4001) 下列说法错误的是：
A. 有对称面的分子无手性
B. 有对称中心的分子无手性
C. 有对称轴的分子无手性
D. 有交替对称轴的分子无手性 8. 2 分 (4002) 下列关于费歇尔投影式说法错误的是：
A. 不能离开纸面翻转
B. 水平方向键上说连接原子或原子团朝前
C. 不能在纸面上旋转180°
D. 任意两个基团不能互换 9. 2 分 (4003) 立体异构不包括下列哪种情况：
A. 基团的位置异构
B. 顺反异构
C. 构型异构
D. 构象异构 10. 2 分 (4004) 下列说法正确的是：
A. R 构型的分子一定是右旋体
B. S 构型的分子一定是左旋体
C. D 构型的分子一定是右旋体
D. 构型的R 、S 与分子的旋光方向没有关系
二、填空题 1. 4 分 (8241)
写出1,3-二甲基-2,4-二氯环丁烷可能存在的立体异构体的构型式，判断哪些是手性分子和非手性分子; 并指出非手性分子中存在的对称元素。
2. 2 分 (6115) 下列化合物有几个手性碳原子? 有几种立体异构体?
CH 3
6H 5
OH H
NHCH 3H CH 3
6H 5
OH H
H CH 3NH
CH 3
6H 5
OH H CH 3
NH
H
CH 3
6H 5
H HO
NHCH 3H (A)
(B)
(C)(D)
CHOH CHOH 2OH
CH 2OH
3. 2 分 (8707) 写出下列化合物的名称
CH 3
H 2C CH CH 2CH 3
4. 4 分 (8241)
写出1,3-二甲基-2,4-二氯环丁烷可能存在的立体异构体的构型式，判断哪些是手性分子和非手性分子; 并指出非手性分子中存在的对称元素。
5. 2 分 (6132) 用R/S 标记下列分子中的手性碳原子：
6. 4 分 (8683)
有一具光学活性的化合物样品，将其6.15g 溶于100mL 氯仿中:
A. 用5cm 长的盛液管，在旋光仪中测得α= -1.2°，则比旋光度[α]为[ ];
B. 若用10cm 长的盛液管测定，则α为 [ ];
C. 若把10mL 这种溶液稀释到20mL ，用5cm 长的盛液管测量，则α为[ ]。
7. 4 分 (8710) 将下列各对化合物的相互关系填入方括号内：
Cl
Cl Cl CH 3
CH 3CH 3
CH 3H H H Br Br
Br
Br Br Br Br
Br Cl
Cl Cl
Cl Cl F F
F
F
H H
H
H
H
H H
H
(1)
(2)
(3)
8. 4 分 (8235)
写出2,3,4-三氯戊烷可能的立体异构体的Fischer 投影式; 指出对映体, 非对映体和内消旋体; 标出手性碳原子的R ,S 构型。
H Ph
OCH 3
OCH 3
9. 2 分 (1444) 下面化合物的CCS 名称是:
10. 2 分 (6124) 下列化合物有几个手性碳原子(包括伪手性碳)? 有几种立体异构体?
11. 4 分 (8238) 写出下列化合物的Fischer 投影式，指出每个手性碳原子的R ,S 构型。
12. 2 分 (8675)
自然界中有一种伯醇，分子式为C 6H 12O ，[α]D 25=+69.5°催化加氢时吸收一分子氢生成一个新的醇，比旋光度[α]D 25=0，则此醇的结构为：
13. 2 分 (8679) 写出二甲基环丙烷的所有立体异构体
CHO CHOH CHOH CHOH CHOH 2OH
H C Cl
F Br
(A)
(B)
C CH 3
CH CH 2CH 3
CHCH 3C
HC CH 3C C
CH 3。