立体异构体构型异构体构象异构体几何异构体旋光异构体
有机名词解释
2020 届高考数学查漏补缺之填空题题型专练（二）r r r r 2 r r r r r r r1、已知平面向量 a,b, | a | 1 ,| b | , a b 1 .若 e 为平面单位向量 ,则 | a e | | b e| 的最大值是__________.2x2 0 建立的 x 的取值范围为 __________.2、设 x R ,使不等式 3x3、将甲、乙等 5 位同学分别保送到北京大学、上海交通大学、浙江大学三所大学就读，则 每所大学起码保送一人的不一样保送的方法数为种 .（用数字作答）4、在等差数列 a n 中 ,若 a 1 a 2 a 3 24 , a 18 a 19 a 2078 ,则此数列前 20 项的和等于__________x 2 y4，5、已知实数 x, y 知足 2xy 2 0， 则 x2y 2 的取值范围是 __________.3x y 3 ，r r 60 o rr r r __________.6、已知向量 a , b 的夹角为 , a2 , b 1,则 a 2b7 、直 线l : mxy 1 m 0 过定点 ___________ ，过此定点倾斜角为π的直线方程 为2___________.8、某几何体的三视图如下图(单位 : cm ),则该几何体的表面积是 __________ cm 2 ,体积是__________ cm 3 .9、如图 ,扇形 AOB 的面积是 1,它的弧长是 2,则扇形的圆心角 的弧度数为 __________.10、已知函数 f ( x)1x 24x 3ln x 在 [ t,t 1] 上不但一 ,则 t 的取值范围是 __________211、已知两直线 3x y 3 0 与 6 xmy 1 0 平行 ,则它们之间的距离为 __________. 12、已知数列a 知足， a na n 1, a 1 1 ，则该数列的通项 a______.nn3 a n 11答案以及分析1 答案及分析：答案：7r r r r r r r rr r r ra r eb r e 分析：由题意 , | a e | | b e | ,即向量 a 在 e 上的投影的模与向量 b 在 e 上的投影| e | | e |r r r r r r r的模的和 ,所以当 e 与 a b 平行 ,| a e| | b e | 获得最大值 .所以r r r r r r r r r r| a e | | b e || a b | | a |2 | b |2 2a b7 .max2 答案及分析：答案：1,23分析： 2x 2 0 变形为 ( x 1)(3x 2) 0 ,解得 1 x2 x 的取值范3x,故使不等式建立的3围为1,2.33 答案及分析：答案： 150分析：依据题意，分 2 步进行剖析： ①、先将甲、乙等5 位同学分红 3 组：若分红 1-2-2的三组 ,有 C 51C 42 C 22 15 种分组方法，A 2212 3若分红 1-1-3的三组 ,有 C 5C 4 C 310 种分组方法，A 22 则将 5 人分红 3 组，有 15 10 25 种分组方法；②、将分好的三组对应三所大学,有A33 6 种状况，则每所大学起码保送一人的不一样保送方法25 6150 种；应选： C.4答案及分析：答案： 180分析：∵ a1a2a3a18a19a20a1a20a2a19a3a183(a1a20 ) 78 2454 , ∴a1 a20 18 .(a1 a20 ) 20∴ S 18 10 180 .20 25答案及分析：4答案：,135分析：不等式组所标示的平面地区是以(0,2),(1,0),(2,3) 为极点的三角形及其内部,如图2由图知原点到直线 2x y 2 0 距离平方为x2 y2最小值,为 2 4 ,5 5原点到点2,3 距离平方为x2 y2最大值,为13,所以 x2 y2取值范围为4,13 . 56答案及分析：答案：23rr 2 r r 2分析： a 2ba 2br2r rcos60r 2 a 2 a 2b 2 b222 2 2 1 2224 4 4 12 , ∴ r uur 12 2 3 .a 2b7 答案及分析：答案： 1,1 ； x 1分析：直线 l : mx y 1m 0 化为： x 1 m y 1 0 ，x 1 0∴1 ， y 0解得 x1, y 1 ，∴直线 l : mxy1 m 0 过定点 1,1 ，过此定点 1,1 倾斜角为 π的直线方程为 x 1 .2故答案为： 1,1 ， x 1 .8 答案及分析：答案： 80; 40分析：由三视图知该组合体是一个长方体上边搁置了一个小正方体, S 表 =6 22+2 42 +4 2 4 2 22 =80 .V 2344240.9 答案及分析： 答案： 2分析：由扇形面积公式 S1lr 1 l ll 2，知 1 4，所以2.222210 答案及分析：答案： (0,1) U (2,3)3 ＝x 2 x 1 x 3分析：由题意知 f x =- x+4- 4x 3＝-xx x由 f x ＝0 得函数 f x 的两个极值点为1,3，则只需这两个极值点有一个在区间(t， t＋1) 内，函数 f x 在区间[ t，t＋1]上就不但一，由 t 1 t＋1或 t 3 t＋1 ，得 0 t 1 或 2 t 3 .11答案及分析：答案：710 20分析：把3x y 3 0 变化为 6 x1 ( 6) 7 102 y 6 0 ,则 d22 206212答案及分析：答案： a n13n 21 3a n 11n 2 1 11 1∴数列 1 是以1为首项，以 3 为公分析：an 1 则 3 ，且a na n a n an 1 a1 a n11 3 n 1 ，∴ a 1综上所述，答案： a1差的等差数列，则na n n 3n 2 3n 2。
第二章立体化学
CH2
20%
20%
O
H
CH3
OH
H
CH3
CH3MgX
H2O
C6H6 H
H3C C6H5H
CH3
67%赤式
OH
H
CH3
H C6H5CH3
33%苏式
CHO H OH H OH
CH2OH
CHO HO H HO H
CH2OH
CHO HO H
H OH CH2OH
CHO H OH HO H
CH2OH
D-(-)-赤藓糖 L-(+)-赤藓糖 D-(-)-苏阿糖 L-(+)-苏阿糖
R RL OH
R
H
CH3
HO
HO C6H5CH3 C6H5 CH3
C6H5
H CH3
COCH3
R
RMgX
H
H2O
CH3
H3C C6H5
R H
O CH3
H3C
苏式
R 基团越大，选择性越好
R = -CH3, -C2H5, -C6H5时，苏式：赤式 ≈ 1:2；1:3；1:5 不能应用于手性碳原子连有能与试剂络合的基团的化合物
HOOC H
COOH
HO Fumarate hydratase
H
HH
COOH
S. Ichikawa et.al Biochemical Engineering Journal 2003, 13(1), 7-13.
三、非对映异位基，非对映异位基面（diasteseotopic ligand and faces） 与手性中心相连的前手性中心上基团（原子）被取代，生成非对映异构体，这
3. 不对称合成 手性分子（非手性分子）的前手性单位被转化成手性单位并生成不等量的
有机化合物中的立体异构现象
有机化合物是由碳和氢以及其他一些元素组成的化合物，其中的碳原子可以通过形成共价键与其他原子结合。
碳原子有4个价电子，因此可以形成4个共价键。
在有机化合物中，碳原子的立体异构是指同一分子中碳原子的四个共价键所连接的四个原子（或基团）的空间排列不同，从而导致分子结构的不同。
立体异构现象可以通过空间构象得以解释。
空间构象是指描述分子中各原子排列方式的一种方法。
根据共价键的性质，共价键可以进行旋转。
在空间构象中，旋转碳原子的键角度会导致化学键在三维空间中的位置发生变化。
这种变化导致了分子结构的差异，从而产生了立体异构现象。
立体异构现象主要可以分为两种类型：手性异构和构象异构。
手性异构是指分子中的镜像对映异构体，这些异构体之间不能通过旋转即可重叠，它们是空间中的非重合镜像体。
构象异构则是指分子中键角发生旋转，但仍然可以通过旋转实现重合的异构体。
手性异构体是有机化合物中最常见的立体异构现象。
手性异构体分为两种类型，即左旋和右旋异构体。
它们之间的区别在于化合物分子的立体构型图旋转180度后，是否能与原始分子完全重合。
左旋和右旋异构体无法通过旋转即可重合，它们是非平面对称体。
在手性异构体中，镜像对映异构体之间的物理性质，如熔点和旋光性等，往往有显著的差异。
构象异构体在分子中的立体构型发生改变，但它们之间是可以通过旋转达到重合的。
构象异构体主要由于碳原子的键角旋转而产生。
由于碳碳单键的自由旋转性，很多有机化合物可以通过改变键角的旋转角度，形成不同的构象异构体。
这种立体异构现象在很多有机化合物中广泛存在，例如烷烃和环状化合物等。
立体异构现象在有机化学领域具有重要的地位。
它对于研究有机化合物的结构和性质具有重要的指导意义。
在药物研究和合成中，根据分子的立体异构性质可以设计出不同的药物，从而提高药物的活性和选择性。
此外，对于药物代谢和活性的影响也可以通过立体异构来进行研究。
总之，有机化合物中的立体异构现象是由于碳原子的共价键与其他原子形成的空间排列不同导致的。
有机化学中的异构体
有机化学中的同分异构同分异构体包括构造异构体与立体异构体而构造异构体中包括碳架异构、位置异构、官能团异构。
立体异构又包括构象异构与构型异构。
(一)立体异构一、构象异构1、定义由于高分子链的构象不同所造成的异构体,又称内旋转异构体。
注:(1)小分子的稳定构象数=3^(n-3) (n为分子中单键碳原子数目,n>2)(2)高分子的可实现构象数远小于3^(n-3),但一个高分子的可实现构象数远多于一个小分子的稳定构象数(因高分子的n值很大)。
2、构象与构型的主要区别(1)、从起因方面瞧,构象就是由单键内旋转所造成的原子空间排布方式;构型就是由化学键所固定的原子空间排列方式。
(2)、从改变方面瞧,构象发生改变时不虚破坏化学键,所需能量较少(有时分子的热运动就足够),较易于改变;而构型发生改变时需要破坏化学键,所需能量较大,不轻易改变。
(3)、从分离方面瞧,不同的构象不能用化学的方法分离,而不同构型可以用化学的方法分离。
(4)、从数目方面瞧,稳定构象数只具有统计性,且稳定构象数远多于有规构型数;而有规立构的构型数目可数。
3、晶体中的高分子链构象晶体中的分子链构象有螺旋形构象、平面锯齿形构象等。
(1)、两个原子或基团之间距离小于范德华半径之与时,将产生排斥作用。
(2)、分子链在晶体中的构象,取决于分子链上所带基团的相互排斥或吸引作用的情况。
(3)、有规立构高分子链在形成晶体时,在条件许可下总就是尽量形成时能最低的构象形式。
(4)、基本结构单元中含有两个主链原子的等规聚合物,大多倾向于形成螺旋体构象。
(5)、若存在分子内氢键,将影响分子链的构象。
4、溶液中的高分子链构象(1)、高分子溶液中,除了刚性很大的棒状分子之外,柔性分子链大多都呈无规线团状。
(2)、当呈螺旋形构象的高聚物晶体溶解时,可由棒状螺旋变成部分保持棒状螺旋小段的线团状构象。
二、构型异构构型异构:就是原子在大分子中不同空间排列所产生的异构现象。
有机化学基础知识点整理有机分子的立体异构体分类和性质
有机化学基础知识点整理有机分子的立体异构体分类和性质有机化学基础知识点整理有机分子的立体异构体分类和性质引言：有机化学是研究有机物质的组成、结构、性质、合成、反应与应用的科学。
在有机化学中，立体异构体是一种重要的概念。
立体异构体是指具有相同分子式但空间构型不同的有机分子。
本文将对有机分子的立体异构体进行分类和性质的整理。
一、立体异构体的分类1. 构象异构体（conformational isomers）：构象异构体是由于化学键的旋转所产生的异构体。
这种异构体在分子内部的空间构型上有不同的构象，但它们之间的键没有断裂或形成新的键。
常见的构象异构体有转式异构体、扭式异构体和轴式异构体等。
2. 构造异构体（constitutional isomers）：构造异构体是由于分子内部原子连接方式的不同而产生的异构体。
这种异构体在原子的连接方式上有所区别，导致它们具有化学性质和物理性质上的差异。
常见的构造异构体有链式异构体、环式异构体和官能团异构体等。
3. 光学异构体（optical isomers）：光学异构体是由于分子中手性中心的存在而产生的异构体。
光学异构体的分子拥有相同的构成式，但它们的立体构型是镜像对称的，无法重合。
光学异构体对于旋光性是有影响的，其中左旋异构体为L型，右旋异构体为D型。
二、立体异构体的性质1. 空间构象的影响：构象异构体的不同空间构象对于分子的稳定性、形状、反应性等都有影响。
例如，转式异构体的存在使得分子中的取向限制，并影响其反应性能。
2. 化学性质的差异：构造异构体的存在导致分子之间具有不同的化学性质。
例如，链式异构体由于原子连接方式的不同，其分子之间的键能和键长都会有所差异，从而影响分子的化学性质。
3. 光学活性：光学异构体的存在使得有机分子具有光学活性，能够影响其对极化光的旋光性。
光学异构体的相关性质对于化学和生物学领域具有重要的应用价值。
4. 热力学稳定性：不同立体异构体的热力学稳定性各不相同。
第 3 章 立体结构化学
52
3.79
-2.6
合成乳酸
18
3.86
0
酒石酸,苹果酸,葡萄糖,氨基酸,氯霉素皆有光学异构现象.
手性分子----实物与镜像不能叠合的分子 手性碳----Chriality
五. 比旋光度
. 比旋光度 [α ]tλ(D) =
α CL
为常用物理常数 :可作定性判断,
唯一可作定量测定的物理常数.
t: 温度 (℃)
CH3 H 非手性
CH3 F
H
B
F
F 非手性
CH3
HH CH3 手性
4 . 交替对称轴——旋转反映轴(补充)：不具旋光性
旋转 360。/n ，作其镜像，与原构型重合，
为 n 重交替对称轴。
Cl
H
H
Cl
Cl
H
HH
Cl Cl
旋转 90。
Cl Cl H H
H H Cl Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
H
对映
注：具 n 重交替对称轴往往同时具有对称面或对称中心， 单独具 n 重交替对称轴的分子较少。
总结：具对称中心或对称面的分子：为对称分子，非手性。 具旋转对称轴：可能不与镜像重合，可以是手性分子。 不具任何对称因素的分子不与镜像重合：手性分子。
乳酸： CH3-CH-COOH 不具对称因素，有两光学异构 OH
熔点
PKa (25℃) [α ]15D(H20)
肌肉乳酸
52
3.79
+2.6
发酵乳酸
六. 含一个手性碳原子的化合物
1 ：手性分子的构型表示法
球棍模型（三维立体） 锯架式 透视式 锲型式(视线垂直于 C-C 轴) 投影式
第三章 立体化学讲解
优势构象
叔丁基是一个很大的基团，一般占据e键。
某些取代环己烷，张力特别大时，环 己烷的椅式构象会发生变形，甚至会 转变为船式构象
CH3
H
H3C
CH3
C
H
C(CH3)3 C(CH3)3
C(CH3)3 H
椅式
船式 优势构象
一般对优势构象的讨论，只是从取代 基的体积影响进行分析，对于烷基这类基 团来说是正确的。但有时非键合原子间的 其它作用力 如偶极-偶极间的电效应也会 影响分子的构象稳定性。
109o28'
60o
105o
3.3.1Baeyer张力学说
当碳原子的键角偏离109°28′时，便会产生一种 恢复正常键角的力量。这种力就称为张力。键角偏离 正常键角越多，张力就越大。
偏转角度=
109°28′内角
2
N=3 4 5 6 7
偏转角度
24o44’ 9o44’ 44’ -5o16’ -9o33’
…… n个C*
…………
AB+ B-
C+ C- C+ C-
D+D- D+D-D+D-D+D-
…………
2 4
8 16 …… 2n
例如: 一个C* 二个C* 三个C*
R\S RR\SS RS\SR RRR\SSS RRS\SRR RSR\SRS RSS\RRS
（2）非对映体
不呈镜影关系的旋光异构体为非对映异构体。非对映体具有不 同的旋光性，不同的物理性质和不同的化学性质。
立体异构体的定义：分子中的原子或原子团互相连接的 次序相同，但在空 间的排列方向不同而引起的异构体。
3.1 轨道的杂化和碳原子价键的方向性
空间化学知识点归纳总结
空间化学知识点归纳总结1. 构象构象是指分子在空间中的排列姿态，由于化学键的自由旋转，分子可以在空间中呈现不同的构象。
构象的不同可能会影响分子的活性和性质。
构象的分析可以通过X射线晶体学、核磁共振等方法来获得。
2. 立体异构体立体异构体是指拥有相同分子式但空间结构不同的分子。
立体异构体的存在使得化合物的性质和活性存在差异，具有重要的化学和生物学意义。
立体异构体包括构象异构体、对映异构体和顺反异构体等。
3. 手性手性是指分子的镜像不能通过旋转等方式重合的性质。
手性分子由于具有手性的空间结构，因而具有光学活性。
立体异构体中的对映异构体就是一种手性分子。
手性分子在生物体内具有重要的作用，因此对手性分子的研究具有重要意义。
4. 构象分析构象分析是对分子空间结构的研究和确定。
构象分析包括构象的确定、构象的转化以及构象对分子性质和活性的影响等内容。
构象分析的方法包括X射线晶体学、核磁共振、质谱等。
5. 空间构型空间构型是指分子中原子在空间中的位置排列。
分子的空间构型可能有多种不同的排列方式，空间构型的不同对于分子的性质和活性具有重要的影响。
空间构型分析是空间化学研究的重要内容。
6. 空间化学的应用空间化学在化学合成、生物化学、药物设计等领域具有广泛的应用。
空间化学的研究有助于了解分子之间的相互作用和反应机理，从而更好地设计合成出具有特定活性和性质的化合物。
空间化学在化学合成中的应用也使得合成路线更加合理高效，降低了合成成本。
空间化学作为化学的一个重要分支，对于理解分子结构与活性之间的关系，以及设计合成新的化合物具有重要意义。
通过对空间化学的深入研究，可以更好地理解化学反应和分子活性，为化学合成和应用研究提供更有力的理论基础。
有机化学讲义 (12)
139g / 100ml
139g / 100ml
2.98
2.98
4.34
4.34
相同
125g / 100ml 3.23 4.82
非对映体之间性 质有明显差别
2. 对映体之间的性质差别：
物理性质：对偏振光的作用不同——有旋光性 化学性质：对手性试剂的作用不同 手性化合物对偏振光的作用——旋光性（或称光学活性）
COOH
(R,S)-酒石酸
一对对映体
酒石酸立 体异构体 性质比较
COOH
H
OH
HO
H
COOH
COOH
HO
H
H
OH
COOH
COOH
H
OH
H
OH
COOH
熔点： 比重（20o） 水中溶解度 pK1 pK2
171-174oC 1.76g / cm3
171-174oC 1.76g / cm3
146-148oC 1.66g / cm3
立体化学
主要内容
1、立体异构体 2、手性分子和非手性分子、手性碳 3、对映异构体和非对映异构体 4、立体结构的表示方法
5、化合物立体结构式的变换方法 6、手性碳的构型 —— R型和S型，手性分子的命名 7、手性化合物的特性——旋光性 8、分子的构象与手性（构象对映体） 9、获得手性化合物的方法，外消旋体的拆分，不对称合成
COOH
COOH
R2
H
OH
3
H
OH
R4
HO
H
COOH
非手性分子（有对称面）
手性分子(为对映体)
假手性碳的构型（用r/s表示）
相同组成的手性碳优先顺序：R型 > S型
有机化学基础知识点整理立体异构体的分类与判断
有机化学基础知识点整理立体异构体的分类与判断有机化学基础知识点整理：立体异构体的分类与判断在有机化学中，立体异构体是指化学结构相同但空间结构不同的化合物，它们的分子式和分子量相同，但具有不同的物理和化学性质。
本文将对立体异构体的分类与判断进行整理。
一、立体异构体的分类立体异构体可分为两大类：构型异构体和构象异构体。
1. 构型异构体构型异构体是指分子中的原子通过化学键的重新组合，产生化学键的对称性不同而产生的异构体。
构型异构体的特征是键合关系不同，原子的连接方式不同。
构型异构体根据键的旋转方向，可分为各向同性构型异构体和各向异性构型异构体。
各向同性构型异构体是指分子中化学键的旋转方向不影响它们的重叠，常见的例子是顺式异构体和反式异构体。
顺式异构体中，两个偶极矩相对而立的取向，使分子具有较大的亲水性；反式异构体中，两个偶极矩相背离的取向，使分子具有较小的亲水性。
各向异性构型异构体是指分子中化学键的旋转方向影响它们的重叠行为。
最常见的例子是环状分子的构型异构体，如环状烷烃分子中的立体异构体。
2. 构象异构体构象异构体是指分子在空间中的不同构象或构象体，其分子间的键合关系、原子的连接方式相同，但键或基团的存在位置或取向不同。
构象异构体的特征是键的旋转方向不影响键的重叠，分子结构可以通过键的旋转或轴向旋转进行转换。
构象异构体的分类较多，常见的包括构象异构体、构象体、立体异构体等。
构象异构体的判断可以通过键的旋转方向、骨架结构的平面角度等进行确定。
二、立体异构体的判断立体异构体的判断可以通过以下几种方法进行：1. 空间取向判断通过分子的空间取向关系，确定立体异构体的构象。
常见的方法包括手性分子体系的判断、碳原子取向的判断等。
2. 分子结构的旋转通过旋转分子结构，观察分子是否能与其他立体异构体重叠或进行转换。
常见的方法包括构象结构的旋转、键的旋转等。
3. 立体异构体的性质比较通过比较立体异构体的物理性质和化学性质，判断其是否属于同一分子的立体异构体。
有机化学基础知识点立体异构体的分类与命名
有机化学基础知识点立体异构体的分类与命名立体异构体，作为有机化学领域中的重要概念，涉及到有机分子空间构型的不同形式。
本文将就立体异构体的分类与命名进行详细阐述。
一、立体异构体的概念立体异构体是指具有相同分子式、分子量相同的有机化合物，在空间构型上有所不同的化合物。
虽然它们的化学性质相同，但由于空间构型的异同，其物理性质可能存在显著的差异。
二、立体异构体的分类根据立体异构体的特点，我们可以将其分为以下两类：构象异构体和立体异构体。
1.构象异构体构象异构体是由于分子内部键的旋转而产生的异构体。
它们的化学键并未破裂，只是由于自由旋转的存在，使得它们的空间构型上存在差异。
构象异构体一般是同分异构体，即同一种化合物的空间构型在旋转键的影响下而改变。
2.立体异构体立体异构体是由于化学键的不同空间排列方式而产生的异构体。
它们的产生是由于化学键的旋转或断裂所引起的。
立体异构体包括两种基本类型：构造异构体和对映异构体。
（1）构造异构体构造异构体是指分子内原子的连接顺序不同所形成的异构体。
分子内原子的原子序数相同，但它们在空间构型上的排布不同，使得它们的化学性质和物理性质也不相同。
（2）对映异构体对映异构体是指分子在空间构型上与其镜像像面不重合的异构体。
对映异构体之间的关系类似于左手和右手的关系，无法通过旋转或平移使其完全重合。
对映异构体之间的主要差异在于对光线的旋光性质。
其中，左旋的异构体被称为“L体”，右旋的异构体被称为“D体”。
三、立体异构体的命名立体异构体的命名主要依据其空间构型的差异来进行。
下面以构造异构体和对映异构体为例进行说明。
1.构造异构体的命名构造异构体的命名主要基于其原子连接顺序的差异。
常用的命名方式有助记命名、系统命名和缩写命名等。
（1）助记命名助记命名是指通过描述分子的结构特点来进行命名。
例如，苯和萘就是两个常见的构造异构体，我们可以通过观察其分子结构特点，给予它们特定的命名。
（2）系统命名系统命名是根据有机化合物的化学式和结构特点来进行命名，以确保命名的准确性和一致性。
第三章立体化学
CH3 CH-Br CH-Br CH2CH3
2，3-二溴戊烷
COOH CH-OH CH-Cl COOH
2-羟基-3-氯丁二酸 （氯代苹果酸）
CH3 CH-OH CH-C6H5 CH3
3-苯基-2-丁醇
29
（1）对映异构体的数目
COOH
COOH
H
OH
HO
H
H
Cl
Cl
H
COOH
COOH
(1) 对映体 (2)
10
4、判断手性分子的依据 （1）对称面s
假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半， 该平面就是分子的对称面，例如：
H
对称面
C
CH3
Cl
Cl
Cl C
H
H C
Cl
对称面
具有对称面的分子无手性。
11
（2）对称中心i
若分子中有一点P，通过P点画任何直线，如果在离P等距 离直线两端有相同的原子或基团，则点P称为分子的对称中心。
CHO
HO
H
CH 2OH
CH 2OH
H
OH
CHO
CHO
HO
H
CH 2OH
同一构型
CHO
H
OH
CH 2OH
OH与H对调一次 CHO与 CH2OH对 调 一 次
OH与H对调一次
对映体
27
5、相对构型和绝对构型
CHO HO H
CH2OH
L-(-)-甘油醛
L：左边； D：右边。
CHO
O
COOH
H
H OH
H OH
式中，两个H在同一侧，称为赤式，在不同 侧，称为苏式。
第三章有机化合物的立体结构
构造异构体：因分子中原子的连结次序不同或者键合性质 不同而引起的异构体。
※ 碳架异构体：因碳架不同而引起的异构体。
CH3 C4H10 CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3
※ 位置异构体：由于官能团在碳链或碳环上的位置不同而 产生的异构体。 OH
C3H8O CH3CH2CH2OH CH3CHCH3
顺时针 右旋，以 “ d ” 或 “ + ” 表示。 其旋光方向 逆时针 左旋，以“ l ” 或 “ ” 表示。
旋光仪(polarimeter)
但旋光度“α”不是一个常量，它受温度、光源、浓度、 管长等许多因素的影响，为了便于比较，就要使其成为一 个常量，故用比旋光度[α]来表示：
[ ] D
t
Lc
式中： α 为旋光仪测得试样的旋光度
C为试样的质量浓度，单位 g/mL;若试样为纯液体则为密度。 l 为盛液管的长度，单位 dm 。 t 测样时的温度。 λ为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光，以D表示。）
旋光性的表示方法:
旋光性--能旋转偏正光的振动方向的性质叫旋光性
旋光性物质(或叫光活性物质)--具有旋光性的物质.
具有镜像与实物关系的一对旋光异构体。
COOH C CH3 H OH
COOH H C OH
(R)-(-)-乳酸 mp 53oC []D=-3.82
pKa=3.83(25oC)
外消旋乳酸
CH3
()-乳酸 mp 18oC []D=0
pKa=3.86(25oC)
(S)-(+)-乳酸 mp 53oC []D=+3.82
※ 官能团异构体：由于分子中官能团不同而产生的异构体。
C2H6O
CH3OCH3
有机化学旋光异构
3、含有多个手性碳原子的有机物的旋光异构
含有n个不相同的手性碳原子的化合物有2n个旋光异构体，可 组成2n-1个外消旋体。而如果含有相同的手性碳原子，则旋光 异构体的数目就会少得多，会有内消旋体。
六、环状化合物的旋光异构：
环丙烷衍生物
H HOOC
H COOH
H HOOC
COOH H
HOOC H
H
H
H
Cl
Cl
H
Cl Cl HH
只具有二重对 H 称轴，有旋光 Cl 性
很多有旋光性的化合物结构中有手性碳原子(与四个不同的原子 或基团相连的碳原子)。
重点
有手性碳原子的有机物有几个旋光异构体？ 它们的构型如何表示？如何命名？
四、含一个手性碳原子的有机物的旋光异构
1、对映体 含有一个手性碳原子的有机物有两种旋光异构体。
OR OH
_ NR2
NHR
_ CH2Cl _ CH3
NH2
如果第二个相同则比较第三个，依此类推。
如果分子中含有双键或三键，则当作两个或三个单键看待。
O
看作
CH
O CH O
HH CH CH2 看作 C C H
CC
2、命名为R型或S型 把最小的基团放在远离观察者眼睛的地方，其他三个 基团从大到小排列，顺时针为R型，逆时针为S型。
第五章 旋光异构 （Chapter5 Optical Isomerism）
异构现象
构造异构 立体异构
碳架异构 位置异构 官能团异构
构型异构 构象异构
顺反异构 旋光异构
一、异构体
1、构造（or 结构）异构体：分子中由于原子或基团结合顺序不同 而产生的同分异构体。(Constitutional isomers)
光学异构体
光学异构体光学异构体（optical isomer）是立体异构体（stereo-isomer）的一种，又称旋光异构体、对掌异构物、光学异构物、镜像异构物、对映异构体或手性异构体，不能与彼此立体异构体镜像完全重叠。
立体异构体立体异构体立体异构体（stereoisomer）是指由分子中原子在空间上排列方式不同所产生的异构体，它可分为顺反异构体，对映异构体和构象异构体三种，也可分为对映异构体和非对映异构体两大类。
立体异构体属于同分异构体的一种。
分子中原子或原子团互相连接次序相同，但空间排列不同而引起的异构体称为立体异构体，有两类立体异构体。
因键长、键角、分子内有双键、有环等原因引起的立体异构体称为构型异构体（configuration stereo-isomer）。
一般来讲，构型异构体之间不能或很难互相转换。
仅由于单键的旋转而引起的立体异构体称为构象异构体（conformational stereo-isomer），有时也称为旋转异构体（rotamer）。
由于旋转的角度可以是任意的，单键旋转360°可以产生无数个构象异构体，通常以稳定的有限几种构象来代表它们。
在书写同分异构体时，可以不写构象异构体。
构型异构体又分为两类。
其中因双键或成环碳原子的单键不能自由旋转而引起的异构体成为几何异构体（geometric isomer），也称为顺反异构体（cis-trans isomer）。
例如：顺-2-丁烯和反-2-丁烯是一对几何异构体。
顺-1,4-二甲基环己烷和反-1,4-二甲基环己烷也是一对几何异构体。
将因分子中没有反轴对称性而引起的具有不同旋光性能的立体异构体称为旋光异构体（optical isomer）。
在1,2-环己二甲酸中,有顺反异构体和旋光异构体。试写出它们的立体构型与构 象异构体。
在1,2-环己二甲酸中，有顺反异构体和旋光异构体。
试写出它
们的立体构型与构象异构体。
1,2-环己二甲酸是一种有机化合物，其化学式为C8H12O4。
它存在四种构象异
构体，包括顺式异构体、反式异构体、两种旋光异构体（左旋和右旋）。
顺反异构体
在1,2-环己二甲酸中，顺反异构体的立体构型如下：
•顺式异构体：其中1,2-双键上两个甲基基团位于同一方向（同一平面）上，1,2-环氧基团上的两个羟基基团位于另一个平面上，这使得1,2-环氧环呈现出扭曲的构象。
•反式异构体：其中1,2-双键上两个甲基基团位于相反方向（垂直平面）上，1,2-环氧基团上的两个羟基基团位于另一个平面上，这使得1,2-环氧环呈现出扭曲的构象，并且具有对称轴，即翻转后完全重合。
旋光异构体
旋光异构体可以分为左旋和右旋异构体，其立体构型如下：
•左旋异构体：其中1,2-双键上两个甲基基团位于同一方向（同一平面）上，1,2-环氧基团上的两个羟基基团位于不同的平面上，其中一个羟基指向顶部，另一个指向底部，这给1,2-环氧环带来了不对称性质，具有旋光活性，其旋光方向为左旋。
•右旋异构体：其中1,2-双键上两个甲基基团位于同一方向（同一平面）上，1,2-环氧基团上的两个羟基基团位于不同的平面上，其中一个羟基指向顶部，另一个指向底部，这给1,2-环氧环带来了不对称性质，具有旋光活性，其旋光方向为右旋。
因此，1,2-环己二甲酸存在四种不同的立体构型和构象异构体，包括顺反异构
体和旋光异构体。
了解这些异构体的结构和性质对于深入理解有机化学中的构象转变、立体反应以及光学活性分子的行为有很大的帮助。
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§4.2 手性
4.2.1 对映异构和手性
*1 结构：镜影与实物关系，不能相互重叠，正 如左右手的关系的异构现象成为对映异构体。 *2 内能：内能相同。 *3 物理性质和化学性质在非手性环境中相同， 在手性环境中有区别。 *4 旋光能力相同，旋光方向相反。
§4.2 手性
4.2.2 不对称碳原子
▪ 范特霍夫把与四个不相同的一价集团相连的碳 原子称为不对称碳原子。
盛液管为1分米长，被测物浓度为1g/ml时的旋光度。
[]
t D
Lc
o
Na:λ= 5869A
o
Hg : λ= 5461A
[] 20 = - 93。 D 果糖(水)
[] 20 = +52.5。
D 蔗糖(水)
§4.1 旋光性
分子比旋光度
比旋光度分子量/100
t
M λ=
t λ
×
分子量
100
旋光仪中测不出旋光度的化合物不一定是一个 没有旋光性的化合物，也可能是一种等量的右旋体 和左旋体的混合物。
各种原子或取代基按先后次序排列的规则称为顺序规则。
第一条规则：
将各种取代基的连接原子，按原子序数的大小排列， 原子序数大的顺序在前。若为同位素，则质量数高 的顺序在前。
I > Br > Cl > F > O > N > C > D > H
不同原子按原子序数排列
同位素按质量数 由高到低的顺序 排列
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
第二条规则
4 H
HOCH2 1
3 CH2CH
CH3 CH3
若多原子基团的第一个连接原子相 同，则比较与它相连的其它原子，先 比较原子序数最大的原子，再比较第
CH2CH 2
CH3 二大的，依次类推。若第二层次的原
CH2Cl
子仍相同，则沿取代链依次相比，直 至比出大小为至。
Cl H
H H
CH
CH
OH
H
H
分 类
{ { 立体异构体
构型异构体 构象异构体
几何异构体
旋光异构体 （对映异构）
§4.1 旋光性
4.1.1偏光
普通光通过尼可尔棱镜后产生只能在一个 平面振动的光。这种只能在一个平面振动的光为 平面偏振光。
平面偏振光
§4.1 旋光性
那么，偏振光能否透过第二个Nicol 棱镜 (检偏镜) 取决于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否 则不能通过。如果在两个棱镜之间放一个盛液管，里 面装入两种不同的物质：
CHO HO H
CH2OH
S -(-)-甘油醛
CHO H OH
CH2OH
R -(+)-甘油醛
CHO
O
COOH
H
H OH
H OH
CH2OH
CH2OH
R -(+)-甘油醛
COOH H OH
CH3 R-(-)-乳酸
能真实代表某一光活性化合物的构型（R、S）
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
4.3.2.1 顺序规则
()-乳酸 mp 18o1C5
[]D=0 pKa=3.86(25oC)
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
4.3.1 Fischer投影式
HOOC
COOH
H
OH
H3C
立体结构
H C OH
CH3
锲形式
COOH
H C OH
CH3
投影式
COOH H OH
CH3
Fischer投影式
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
HO H
CH2OH -
D-(+)-甘油醛
CH2OH L-(-)-甘油醛
以甘油醛为基础，通过化学方法合成其它化合物，如果与手 性原子相连的键没有断裂，则仍保持甘油醛的原有构型。例
CHO
O
COOH
H
H OH
4.3.1 Fischer投影式
注意事项：
*1. 不能在纸面上旋转90o *2. 不能离开纸面翻转180o *3. 基团两两交换次数不能为奇数次，但 可以是偶数次。
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
4.3.2 对映体的命名
a
Cb
d
c
R
a
Cc
d
b
S
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
4.3.2 对映体的命名
H H
CH H
C CH H
H
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
4.3.2.2 R / S 的确定
OH
OH
H
CHO
H
OH
C H2O H
R
C2H5 C H3
R CHO
H
C H2O H
H
C H3
C2H5
S
H
CHO
OH
HO
C H2O H
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
D / L标记法
CHO
CHO
H OH
CH H
CC H
CC H
C HH H
C HH H
H
H
H
1
2
3
4
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
第三条规则 含不饱和键时排列顺序大小的规则：连有双键或叁
键的原子可以认为连有两个或三个相同的原子。
C CH >
CC
CH C
C CC H
CC C
H
CH CH2 >
C H
CH C
C CH H
H
CH(CH3)2
COOH H C* OH
COOH H C * OH
CH3
CH2COOH
§4.3 含一个不对称碳原子的化合物
（1） 具有镜像与实物关系的一对旋光异构体。
乳酸
COOH
COOH
C
H
CH3
OH
C
H
CH3
OH
外消旋乳酸
(S)-(+)-乳酸 mp 5135oC []D=+3.82
pKa=3.79(25oC)
(R)-(-)-乳酸 mp 5135oC []D=-3.82 pKa=3.83(2 旋光物质和比旋光度
能使平面偏振光旋转一定角度的物质称为旋 光性物质。
旋光度() 在旋光仪中被测出的使偏振光旋转的角度称为旋度。
影响旋光度的因素
(a)被测物质; (b) 溶液的浓度; (c) 盛液管长度; (d) 测定温度; (e) 所用光的波长
§4.1 旋光性 比旋光度
第四章 对映异构
exit
本章提纲
第一节 旋光性 第二节 手性 第三节 含一个不对称碳原子的化合物 第四节 含几个不对称碳原子的开链化合物 第五节 环状化合物的立体异构 第六节 构象与旋光性
立体异构体的分类和定义
任务：研究分子的立体形象及与立体形象相联 系的特殊物理性质和化学性质。
立体异构体的定义：分子中的原子或原子团互 相连接的次序相同，但在空 间的排列方向不同而 引起的异构体。
亮
丙酸
α
暗
亮
乳酸
§4.1 旋光性
结论： 物质有两类：
（1）旋光性物质——能使偏振光振动面旋转的性 质，叫做旋光性；具有旋光性的物质，叫做旋光性物 质。
（2）非旋光性物质——不具有旋光性的物质，叫 做 非旋光性物质。
旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为旋光度，
以“”表示。
其旋光方向
顺时针 右旋，以 “ d ” 或 “ + ” 表示。 逆时针 左旋，以“ l ” 或 “ ” 表示。