《对映异构体》PPT课件
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第六章 对映异构体ppt课件
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13
• 两种2－溴丁烷中，一个能使偏振光右旋， 称为右旋2－溴丁烷（＋）。另一个能使偏 振光左旋，称为左旋2－溴丁烷（-)。
• 它们的左旋和右旋能力相同，只是方向不 同。
• 右旋常用“＋”表示；左旋常用“－”表 示；
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14
二 、 旋光仪和比旋光度
实验室中常用旋光仪检测偏振光平面的旋转。 旋光仪由单色光源，两个棱镜和样品池构成。
COOH
CH3
HO
H
HO
H
Cl
H
COOH
H
OH
CH3
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41
6.5 手性中心的产生
• （1）第一个手性中心的产生 当分子中，有一个碳原子与四个不同
的原子或基团连接时，该碳原子成为该分 子的手性中心。 （2）第二个手性中心的产生
当分子中，有两个碳原子分别与四个 不同的原子或基团连接时，该两个碳原子 都是该分子的手性中心。
H
COOH 90°
H
OH
H 3C
COOH
OH
CH3 270°
OH
HOOC
CH3
H
对映体
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26
3. 离开平面翻转180°，得到对映体；
COOH H OH
CH3
翻转180°
COOH
HO H
CH3
对映体
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27
4. 取代基互换位置奇数次，得到对映体；
COOH
取代基位置
COOH
H OH
C3：H, Cl, COOH, CH(OH)COOH;
COOH
HO
H
COOH
COOH
《对映异构》PPT课件
对映体
非对映异构体
内消旋体
对映体、内消旋体、外消旋体性质不同
酒石酸 m.p/℃ [α]D25 sol
d420
pka1 pka2
(R,R) 170 (S,S) 170 meso- 140 (±)- 206
+12 139 1.760 2.93 4.32 -12 139 1.760 2.93 4.32 —— 125 1.667 3.11 4.80 —— 20.6 1.680 2.96 4.24
能把分子平分成互为镜像的两局部的平 面----对称面。
Br
HC H
Cl
2. 对称中心
分子中存在一点 i，以 i为中心,正反两方向的
等距离处可遇到一样原子或基团,将这一点 i 称为对
称中心。
Cl
CH3
F
H
Hi
F
CH3
Cl
3.3 手性碳的构型表示与标记
1.构型的表示
a
a.立体透视式
a、b在平面内
b
COOH
R H OH r H OH S H OH
COOH
COOH
S HO H
H OH
S H OH
COOH
COOH
HO H S
HO
Hr
HO
HR
COOH
COOH
HO H S
HO H
H OH S
COOH
COOH
R H OH s HO H S H OH
COOH
COOH
R H OH
H OH
R HO H
COOH
精选ppt构造异构同分异构立体异构碳架异构构造异构官能团位置异构官能团异构noono互变异构立体异构构型异构顺反异构烯烃环烷烃对映异构手性化合物构象异构精选ppt31构成分子的碳链不同二官能团取代基位置异构官能团取代基在碳链的不同位置三官能团种类异构相同种类和数目的原子形成不同官能团四官能团互变异构两种官能团可以相互转变共存于平衡体系中实质上属于官能团异构一般情况下两者不能完全分离
有机化学对映异构ppt课件
若被测物质是纯液体，则：
[]=
－液体的密度
l•
武汉大学医学有机化学2009
手性分子的光学活性
• 5）光学纯度 （Optical Purity) ---- A mixture of
enantiomers(对映体) in a 75:25 ratio will have an
observed rotation that is 50% of that for a single
• 就在“反应停”声名狼藉之际，早在1965年，一名 以色列医生偶然发现“反应停”对麻风结节性红斑 有很好的疗效。经过34年的慎重研究之后，1998 年，FDA批准“反应停”做为治疗麻风结节性红斑 的药物在美国上市，美国成为第一个将“反应停” 重新上市的国家。“反应停”还被发现有可能用于 治疗多种癌症。现在“反应停”已卷土重来，90％ 被用于治疗癌症病人，在美国的销售额每年约两 亿美元。活性更强且没有致畸性的“反应停”衍生 物也已被批准上市。
样3指畸形。 • 在末次月经后第46到48天内服用反应停，会导致胎儿拇指畸形。 • 除了可以导致畸胎，长期服用反应停可能还会引起外周周围神经
炎。
在我国，江苏某制药厂目前仍在生产反应停。
武汉大学医学有机化学2009
反应停命不该绝？
• 50年前草率上市、仅仅过了4年就撤回的“反应停 ” ，至今还在让现代医学蒙羞。
第五章对映异构
应用化学系
第五章 对映异构
3.1 旋光性 3.2 手性与对称性 3.3 具有一个手性碳原子化合物的对映异构 3.4 对映异构体构型标记法 3.5 具有两个和两个以上手性碳原子化合物的对映异构 3.6 含假手性碳原子化合物 3.7 环状化合物的对映异构 3.8 对映异购与构象 3.9 不含手性碳原子的化合物的对映异构 3.10 外消旋体的拆分 3.11 对映异构与生物活性
对映异构-PPT课件
钠光（D），λ=589.3nm,
为使旋光度成为物质的特征性质，使测量条件标准化.
比旋光度：
当浓度为1g/mL(纯液体:密度)，测定管的长度为1dm (10cm) ，光源为 钠灯（D)时测定的旋光度 称比旋光度
t
测 定 温 度 旋 光 度 （ 旋 光 仪 上 的 读 数 ） α L× C 溶 液 的 浓 度 （ g /m l） =
A
乳 酸
α
目 镜 （ 亮 ）
起 偏 镜
盛 液 管
检 偏 镜
功能： 产生偏振光
使偏振面旋转
检测旋转角度
2、旋光度与比旋光度 旋光度：
使偏振光的振动平面旋转的角度, 称旋光度, 用 α 表示； 影响因素？ 影响旋光度大小的因素：
1. 溶液的浓度、2. 测定管的长度、 3. 测定温度、 5. 溶剂等因素 4. 所用光源波长（单色光）
20 20 20
肌肉运动时产生的乳酸 3 . 82 , m . p 53 C
0 0
（右旋体）
乳糖发酵得到的乳酸， 3 . 82 , m . p 53 C
0 0
（左旋体）
化学合成制备的乳酸， 0 , m . p 18 C
0 0
（外消旋体）
第三节 外消旋体
1. 外消旋体： 表示“±”
**
C H C H C H C H 3 3 C lC l
* *
酒石酸 立体异构体：
2，3-二氯丁烷
COOH
H HO OH H
HO H
COOH
H OH
COOH
H H OH OH
HO HO
COOH
H H
COOH
COOH
COOH
为使旋光度成为物质的特征性质，使测量条件标准化.
比旋光度：
当浓度为1g/mL(纯液体:密度)，测定管的长度为1dm (10cm) ，光源为 钠灯（D)时测定的旋光度 称比旋光度
t
测 定 温 度 旋 光 度 （ 旋 光 仪 上 的 读 数 ） α L× C 溶 液 的 浓 度 （ g /m l） =
A
乳 酸
α
目 镜 （ 亮 ）
起 偏 镜
盛 液 管
检 偏 镜
功能： 产生偏振光
使偏振面旋转
检测旋转角度
2、旋光度与比旋光度 旋光度：
使偏振光的振动平面旋转的角度, 称旋光度, 用 α 表示； 影响因素？ 影响旋光度大小的因素：
1. 溶液的浓度、2. 测定管的长度、 3. 测定温度、 5. 溶剂等因素 4. 所用光源波长（单色光）
20 20 20
肌肉运动时产生的乳酸 3 . 82 , m . p 53 C
0 0
（右旋体）
乳糖发酵得到的乳酸， 3 . 82 , m . p 53 C
0 0
（左旋体）
化学合成制备的乳酸， 0 , m . p 18 C
0 0
（外消旋体）
第三节 外消旋体
1. 外消旋体： 表示“±”
**
C H C H C H C H 3 3 C lC l
* *
酒石酸 立体异构体：
2，3-二氯丁烷
COOH
H HO OH H
HO H
COOH
H OH
COOH
H H OH OH
HO HO
COOH
H H
COOH
COOH
COOH
《对映异构》PPT课件
C H 3
C H 3
在 纸 平 面 上
C O O H
C H 3
R
S
R
R
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12
二、对映体的命名
1.次序规则 2.绝对构型R、S的判定方法 （1）透视式的判断方法
①比较4个基团大小顺序： -OH>-COOH>-CH3>H;
②将最小基团放在视线最远处;
③观察剩余3个集团由大到小排列, 顺时针为R型，逆时针为S型。
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5
（4）比旋光度：在一定温度和波长（通常为钠光灯，波长
为589 nm）条件下，样品管长度为1dm，样品浓度为1g/ml
时测得的旋光度，是一物理常数。
T
D
100 l
D --- 钠光源，波长为589nm；T --- 测定温度，单位为℃； --- 实测的旋光度；l --- 样品池的长度，单位为10cm；
OH
COOH HO H
Cl H COOH
COOH H OH
H Cl COOH
COOH HO H H Cl
COOH
COOH H OH
Cl H COOH
2R3R dl- 2S3S
Ⅰ
Ⅱ
2R3S dl- 2S3R
Ⅲ
Ⅳ
对映关系： Ⅰ与Ⅱ； Ⅲ与Ⅳ
非对映关系： Ⅰ与Ⅲ、Ⅰ与精选课Ⅳ件pp、t Ⅱ与Ⅲ、Ⅱ与Ⅳ18HH R OH
COOH (2R,4S)-
(4)
四、含有三个不相同的不对称碳原子的化合物
光活异构体数目 = 2n ; (n=不同手性碳原子数) 外消旋体数目= 2n-1
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19
第四节 环状化合物的立体异构
一. 对称因素 （1）对称面：通过一个平面把分子分成互为镜像的两半。
第四章 对映异构ppt课件
.
6
4.1 旋光性(Optical activity)
偏振光和旋光性 • 偏振光：只在一个平面内振动的光。 • 旋光性（或光学活性）：使偏振光振动平面发
生改变（偏转）的性质，它可通过旋光仪检测。 旋光仪的原理：
.
7
偏光器 偏光器
.
8
•旋光物质（或光学活性物质） ：具有旋光性的物 质。分为左旋体（用-或l表示）和右旋体（用+或d 表示）
异 丁 基 isobutyl
正 丁 基 n-butyl
.
35
例1
OH
例2
HC
OH>C3H7>C2H5>H C3H7
C2H5
R- 3- 己醇
若最小基团不在最远处，可通过基团对调偶次数的方
法，将其调换到所需位置。.
36
例3.
H C CH3 Cl SO3H
(R)- 氯代乙磺酸
.
37
.
O 2 OH
C
CO O H
O H
CH3
H
O H 旋 转 900 HO O C
CH3 旋 转 900 HO
H
CH3 原 构 型
H 对 映 体 （ 横 键 与 竖 键 对 调 ）
.
CO O H
原 构 型
25
（iii）若固定某一基团，而使另三个基团按顺时针或反时针 方向依次调位次，将保持原构型不变。
C O O H
C O O H
.
17
对称中心（i）: 假定对称中心为直角坐标的原点， 那么任一原子（x，y，z）转为（-x，-y，-z）后成 为原构型的等价构型。
2. 手性与对称性的关系： 绝大多数情况下，分子中没有对称面和对称中心的， 与其镜像就不能互相叠合，分子就有手性。
《对映异构体》PPT课件
左旋乳酸与右旋甘油醛构型相同
3. 构型的标记 (1) D–L标记法
以甘油醛的构型为对照标准来进行标记. 右旋甘油醛的构型定为D型 左旋甘油醛的构型定为L型
D型
L型
全称: D-(+)-甘油 全称: L-(–)-甘
醛
油醛
凡是与 D-甘油醛构型相同的化合物,都叫做“D” 型
凡是与 L-甘油醛构型相同的化合物,都叫做“L”
空间结构）及其立体结构对其物理性质及化学 性质的影响。
立体异构是指具有相同的分子式、相同的
原子连接顺序，不同的空间排列方式引起的异 构。
立体异构包括顺反异构、对映异构、构象 异构。
本章主要讨论对映异构.
碳架异构
构造异构
同分异构 构型异构 构象异构
官能团位置异构
官能团异构 互变异构（特殊的官能团异构）
D-(+)-甘油醛 D、L只表示构型，不表示旋光方向。
(2)R–S标记法
根据手性碳原子所连接的四个原子或原子团在空 间的排列来标记.
手性碳原子所连接的四个原子或原子团根据 次序规则排列, 优先的在前,如:a>b>c>d
将最小的d 放在离观察者最远的位置,其余三 个基团从a 开始,沿者abc 顺序画圈, 若是顺时针 的,则标记为R, 若是反时针的,则标记为S.
化学拆分法
拆分非酸非碱：
如： 拆分醇时： 可引入酸性基团：
或与旋光性酰氯作用：
拆分醛酮时，与旋光性的肼作用：
生物化学拆分法
诱导结晶拆分法:
感谢下 载
感谢下 载
4.2 物质的旋光性和比旋光度
偏振光——只在一个方向上振动的光。
旋光性——能旋转偏振光振动方向的性质。 旋光性物质（光活性物质）—— 具有旋光性的物质。
光学异构对映异构体
CH3
(2R,3S)
CH3 Cl H HI
CH3
(2R,3R)
分子式、结构式相同，含n个不相同手性碳 原子→旋光异构体总数 =2n
四、含两个相同手性碳原子的化合物
HOOC C*H C*H COOH
酒石酸
OH OH
分子式、结构式相同，含两个相同手性碳原
子→旋光异构体总数=3→一对对映体和一个内
消旋体→一对对映体和内消旋体之间，彼此两
H
OOHH HHOO
H
CH2OH
CH2OH
D(+)-甘油醛 L(-)-甘油醛
(2)绝对构型 R/S命名法
系统命名法用以“基团次序”规则为基础的 R/S命名法命名绝对构型。 R：Retus （拉丁文，右） S：Sinister（拉丁文，左）
COOH
H
OH
CH3
COOH
HO
H
CH3
D(-)-乳酸 L(+)-乳酸
一、对映体的性质 对分子式相同、结构式相同，互为实物和镜 像不能重叠的一对对映体来说，二者都是手性 分子，但在非手性条件下二者的理化性质完全 相同，没有手征性，只有在手性条件下其手征 性才能表现出来。
一对对映体就好比是两个螺纹相反的螺丝 钉，木制品对它们来说，就是非手性条件，这 两个螺丝钉都能旋进去，性质相同，没有手征 性；而螺丝帽则为手性条件，只有与螺丝帽螺 纹方向一致的螺丝钉才能旋进去，二者性质不 同，具有手征性。
三、含两个不同手性碳原子的化合物
CH3C*H *CHC3 H CH3C*H *CHC3H
I Cl
OH OH
2-氯-3-碘丁烷
2,3-二羟基丁烷
22 =4→两对对映体→两对对映体之间，彼此两 两互为非对映体。
(2R,3S)
CH3 Cl H HI
CH3
(2R,3R)
分子式、结构式相同，含n个不相同手性碳 原子→旋光异构体总数 =2n
四、含两个相同手性碳原子的化合物
HOOC C*H C*H COOH
酒石酸
OH OH
分子式、结构式相同，含两个相同手性碳原
子→旋光异构体总数=3→一对对映体和一个内
消旋体→一对对映体和内消旋体之间，彼此两
H
OOHH HHOO
H
CH2OH
CH2OH
D(+)-甘油醛 L(-)-甘油醛
(2)绝对构型 R/S命名法
系统命名法用以“基团次序”规则为基础的 R/S命名法命名绝对构型。 R：Retus （拉丁文，右） S：Sinister（拉丁文，左）
COOH
H
OH
CH3
COOH
HO
H
CH3
D(-)-乳酸 L(+)-乳酸
一、对映体的性质 对分子式相同、结构式相同，互为实物和镜 像不能重叠的一对对映体来说，二者都是手性 分子，但在非手性条件下二者的理化性质完全 相同，没有手征性，只有在手性条件下其手征 性才能表现出来。
一对对映体就好比是两个螺纹相反的螺丝 钉，木制品对它们来说，就是非手性条件，这 两个螺丝钉都能旋进去，性质相同，没有手征 性；而螺丝帽则为手性条件，只有与螺丝帽螺 纹方向一致的螺丝钉才能旋进去，二者性质不 同，具有手征性。
三、含两个不同手性碳原子的化合物
CH3C*H *CHC3 H CH3C*H *CHC3H
I Cl
OH OH
2-氯-3-碘丁烷
2,3-二羟基丁烷
22 =4→两对对映体→两对对映体之间，彼此两 两互为非对映体。
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含有一个手性碳原子的分子必有手性 含有多个手性碳原子的分子不一定都有手性
所以 不能说凡是含有手性碳原子的分子都是手性分子
3. 含有三个手性碳原子化合物的立体异构 例：戊醛糖（CH3OHCHOHCHOHCHOHCHO)
八种立体异构体，四对对映体
一般，含有n个手性碳原子的化合物，最多可以有
2n种旋光异构体。
外消旋体无旋光性,其他性质也与单纯旋光体不同.
外消旋乳酸：=0
mp.=18oC
外消旋体是混合物, 但不能用一般的物理方法分
开.
4.4 构型的表示法,构型的确定和构型的标记 1. 构型的表示法
横键向前 竖键朝后
一般将碳链放在竖直方向，把氧化数最高的基团放在上 面。
2.构型的确定
构型标准化合物: 甘油醛(2,3-二羟基丙醛)
（1）对称面（镜面）
（2）对称中心
手性分子的判断：
一般来说，只要分子即没有对称面，又没有 对称中心，就可以初步断定它是个手性分子。
凡手性分子，必有互为镜像的构型，即存在对 映异构体（简称对映体）。
分子的手性是存在对映体的必要和充分条件。
3. 对映体的性质
对映体之间结构差别很小,它们具有相同的沸 点,熔点,溶解度,密度,折光率,光谱等,
旋光度—偏振光振动方向的旋转角度，用“”表示
凡手性分子,都具有旋光性.
对映体对偏振光的作用不同就表现在两者的旋光方 向相反,即一个对映体是右旋的,另一个是左旋的.但旋转的 角度相同.
所以, 对映异构又称为旋光异构.
旋光仪:
比旋光度:
溶液:
纯液体:
C—浓度(g/ml) l—管长(dm)
比旋光度是旋光性物质的物理常数.
第四章 对映异构
立体化学主要研究分子的立体结构（三维
空间结构）及其立体结构对其物理性质及化学 性质的影响。
立体异构是指具有相同的分子式、相同的
原子连接顺序，不同的空间排列方式引起的异 构。
立体异构包括顺反异构、对映异构、构象 异构。
本章主要讨论对映异构.
碳架异构
构造异构
同分异构 构型异构 构象异构
非对映体的混合物可以用一般的物理方法分开。 一般，含有n个手性碳原子，最多可有2n 种立体异构体。
构型的表示法:
2. 含有两个相同手性碳原子化合物的立体异构
内消旋体——虽然含有手性碳原子，但却 不是手性分子，因而也没有旋光性的化合物。
内消旋体和外消旋体都没有旋光性，但本质不同: 内消旋体是单纯的非手性分子，不可拆分 外消旋体是两个对映体的混合物，可拆分
例如：
* CH3C H(OH)COOH
右旋乳酸：D = +2.6o 左旋乳酸： D= –2.6o 生）
mp.=53oC（肌肉运动产生） mp.=53oC（葡萄糖发酵产
3. 外消旋体
用化学合成方法得到的乳酸：没有旋光性、 mp.=18oC ——等量右旋乳酸和左旋乳酸
外消旋体：等量对映体相混合而形成的混合物.
将最小的d 放在离观察者最远的位置,其余三 个基团从a 开始,沿者abc 顺序画圈, 若是顺时针 的,则标记为R, 若是反时针的,则标记为S.
次序规则：
1、与双键碳原子直接相连的原子按原子序数递 减次序排列：
I，Br，Cl，S，P，F，O，N，C，D，H
2、直接相连的第一个原子相同，则比较其以后 原子的原子序数。
4.6 环状化合物的立体异构 对映异构
顺反异构
环丙烷：不同取代基 环丙烷：相同取代基
环丁烷：含有两个相同的取代基时：
1,2-取代
1,3-取代
环己烷：含有两个相同的取代基时：
多个不同的手性碳原子:
可以有2n种旋光异构体
最多
4.7 不含手性碳原子化合物的对映异构
丙二烯分子：
当1、3 碳原子分别连有不同基团时，分子有手性
螺环化合物 脂环烯化合物
联苯分子： 反式大环烯烃：
含有其它手性原子化合物的对映异构
4.8 有机反应中的对映异构现象 1.手性碳原子的生成
得到外消旋体
已有一个手性碳原子存在:
2. 手性合成（不对称合成）
若反应在某种手性条件下进行 ——旋光性物质的混合物
手性合成（不对称合成）——不经过拆分直接
官能团位置异构
官能团异构 互变异构（特殊的官能团异构）
顺反异构 对映异构
立体异构
4.1 手性和对映体 1. 对映异构现象和手性
1848年，巴 斯德
手性——实物和镜像不能叠合的现象。
手性分子——不能与镜像叠合的分子。
互为镜像或左右手关系的两个构型异构 叫做对映异构体。这种现象为对映异构现象.
2. 手性分子的判断
例:
R–S标记法用于菲舍尔投影式:
最小基团d在竖立键上, 只要依此将abc 顺序画圈, 顺时针为R, 反时针为S.
最小基团d在横键上, 也依此将abc 顺序画圈, 但 顺时针为S, 反时针为R.
例: 乳酸
分子中含有多个手性碳原子时, 一一标出: S R
则名称为: (2S,3R)-2,3-戊二醇
合成出具有旋光性的物质的方法。
生物体内的酶催化反应:
4.9 外消旋体的拆分——将外消旋体分离成旋光
体 1、机械拆分法 2、选择吸附拆分法 3、化学拆分法 4、生物化学拆分法 5、诱导结晶拆分法
化学拆分法
拆分非酸非碱：
如： 拆分醇时： 可引入酸性基团：
或与旋光性酰氯作用：
拆分醛酮时， D-甘油醛构型相同的化合物,都叫做“D” 型
凡是与 L-甘油醛构型相同的化合物,都叫做“L”
D-(+)-甘油醛 D、L只表示构型，不表示旋光方向。
(2)R–S标记法
根据手性碳原子所连接的四个原子或原子团在空 间的排列来标记.
手性碳原子所连接的四个原子或原子团根据 次序规则排列, 优先的在前,如:a>b>c>d
注意:
1. 标记方法与旋光方向无关
2. 一个化合物经反应后,若构型保持不变, 但R–S标记却不一定相同.
4.5 含有多个手性碳原子化合物的对映异构
1.含有两个不同手性碳原子化合物的对映异构
四
种
立
体
异
构
例：2-羟基-3-氯丁二酸
体
对映 体
非对映
对映 体
非对映体——不存在对映关系的立体异构体。
非对映体之间，比旋光度不同，旋光方向可能相同 ，也可能不同。其他物理性质均不同。
指定为(+)
指定为(–)
X光衍射法证明 相对构型也
正是绝对构型
未知构型化合物通过化学反应与甘油醛相关联：
左旋乳酸与右旋甘油醛构型相同
3. 构型的标记 (1) D–L标记法
以甘油醛的构型为对照标准来进行标记. 右旋甘油醛的构型定为D型 左旋甘油醛的构型定为L型
D型
L型
全称: D-(+)-甘油 全称: L-(–)-甘
4.3 含有一个手性碳原子的化合物的对映异构
1. 手性碳原子
连接
直接与四个不相同的原子或原子团相
的碳原子称为不对称碳原子,或手性碳原子.
通常用“*”标出.
分子含有手性碳原子, 就有可能有手 性.
2. 含有一个手性碳原子的化合物的对映异构
含有一个手性碳原子的分子一定是个手性分子,
有旋光性,存在一对对映体。
手性分子具有手性的实质是分子具有不对称 性。
分子有对称性，可以与其镜象重叠，此种分 子不存在对映异构体，叫做非手性分子。
造成分子具有手性或不对称性的直接原因是 分子中存在着不对称因素，如不对称中心。
可以从判断分子是否有对称性来判断分子是 否有手性。而分子是否有对称性取决于分子是否有对 称因素。
对称因素:
生物化学拆分法
诱导结晶拆分法:
感谢下 载
感谢下 载
对映体之间在物理性质上的不同，只表现在 对偏振光的作用不同。
4.2 物质的旋光性和比旋光度
偏振光——只在一个方向上振动的光。
旋光性——能旋转偏振光振动方向的性质。 旋光性物质（光活性物质）—— 具有旋光性的物质。
右旋物质（顺时针旋转）：用“d”、“+”表示 左旋物质（反时针旋转）：用“l”、“-”表示
所以 不能说凡是含有手性碳原子的分子都是手性分子
3. 含有三个手性碳原子化合物的立体异构 例：戊醛糖（CH3OHCHOHCHOHCHOHCHO)
八种立体异构体，四对对映体
一般，含有n个手性碳原子的化合物，最多可以有
2n种旋光异构体。
外消旋体无旋光性,其他性质也与单纯旋光体不同.
外消旋乳酸：=0
mp.=18oC
外消旋体是混合物, 但不能用一般的物理方法分
开.
4.4 构型的表示法,构型的确定和构型的标记 1. 构型的表示法
横键向前 竖键朝后
一般将碳链放在竖直方向，把氧化数最高的基团放在上 面。
2.构型的确定
构型标准化合物: 甘油醛(2,3-二羟基丙醛)
（1）对称面（镜面）
（2）对称中心
手性分子的判断：
一般来说，只要分子即没有对称面，又没有 对称中心，就可以初步断定它是个手性分子。
凡手性分子，必有互为镜像的构型，即存在对 映异构体（简称对映体）。
分子的手性是存在对映体的必要和充分条件。
3. 对映体的性质
对映体之间结构差别很小,它们具有相同的沸 点,熔点,溶解度,密度,折光率,光谱等,
旋光度—偏振光振动方向的旋转角度，用“”表示
凡手性分子,都具有旋光性.
对映体对偏振光的作用不同就表现在两者的旋光方 向相反,即一个对映体是右旋的,另一个是左旋的.但旋转的 角度相同.
所以, 对映异构又称为旋光异构.
旋光仪:
比旋光度:
溶液:
纯液体:
C—浓度(g/ml) l—管长(dm)
比旋光度是旋光性物质的物理常数.
第四章 对映异构
立体化学主要研究分子的立体结构（三维
空间结构）及其立体结构对其物理性质及化学 性质的影响。
立体异构是指具有相同的分子式、相同的
原子连接顺序，不同的空间排列方式引起的异 构。
立体异构包括顺反异构、对映异构、构象 异构。
本章主要讨论对映异构.
碳架异构
构造异构
同分异构 构型异构 构象异构
非对映体的混合物可以用一般的物理方法分开。 一般，含有n个手性碳原子，最多可有2n 种立体异构体。
构型的表示法:
2. 含有两个相同手性碳原子化合物的立体异构
内消旋体——虽然含有手性碳原子，但却 不是手性分子，因而也没有旋光性的化合物。
内消旋体和外消旋体都没有旋光性，但本质不同: 内消旋体是单纯的非手性分子，不可拆分 外消旋体是两个对映体的混合物，可拆分
例如：
* CH3C H(OH)COOH
右旋乳酸：D = +2.6o 左旋乳酸： D= –2.6o 生）
mp.=53oC（肌肉运动产生） mp.=53oC（葡萄糖发酵产
3. 外消旋体
用化学合成方法得到的乳酸：没有旋光性、 mp.=18oC ——等量右旋乳酸和左旋乳酸
外消旋体：等量对映体相混合而形成的混合物.
将最小的d 放在离观察者最远的位置,其余三 个基团从a 开始,沿者abc 顺序画圈, 若是顺时针 的,则标记为R, 若是反时针的,则标记为S.
次序规则：
1、与双键碳原子直接相连的原子按原子序数递 减次序排列：
I，Br，Cl，S，P，F，O，N，C，D，H
2、直接相连的第一个原子相同，则比较其以后 原子的原子序数。
4.6 环状化合物的立体异构 对映异构
顺反异构
环丙烷：不同取代基 环丙烷：相同取代基
环丁烷：含有两个相同的取代基时：
1,2-取代
1,3-取代
环己烷：含有两个相同的取代基时：
多个不同的手性碳原子:
可以有2n种旋光异构体
最多
4.7 不含手性碳原子化合物的对映异构
丙二烯分子：
当1、3 碳原子分别连有不同基团时，分子有手性
螺环化合物 脂环烯化合物
联苯分子： 反式大环烯烃：
含有其它手性原子化合物的对映异构
4.8 有机反应中的对映异构现象 1.手性碳原子的生成
得到外消旋体
已有一个手性碳原子存在:
2. 手性合成（不对称合成）
若反应在某种手性条件下进行 ——旋光性物质的混合物
手性合成（不对称合成）——不经过拆分直接
官能团位置异构
官能团异构 互变异构（特殊的官能团异构）
顺反异构 对映异构
立体异构
4.1 手性和对映体 1. 对映异构现象和手性
1848年，巴 斯德
手性——实物和镜像不能叠合的现象。
手性分子——不能与镜像叠合的分子。
互为镜像或左右手关系的两个构型异构 叫做对映异构体。这种现象为对映异构现象.
2. 手性分子的判断
例:
R–S标记法用于菲舍尔投影式:
最小基团d在竖立键上, 只要依此将abc 顺序画圈, 顺时针为R, 反时针为S.
最小基团d在横键上, 也依此将abc 顺序画圈, 但 顺时针为S, 反时针为R.
例: 乳酸
分子中含有多个手性碳原子时, 一一标出: S R
则名称为: (2S,3R)-2,3-戊二醇
合成出具有旋光性的物质的方法。
生物体内的酶催化反应:
4.9 外消旋体的拆分——将外消旋体分离成旋光
体 1、机械拆分法 2、选择吸附拆分法 3、化学拆分法 4、生物化学拆分法 5、诱导结晶拆分法
化学拆分法
拆分非酸非碱：
如： 拆分醇时： 可引入酸性基团：
或与旋光性酰氯作用：
拆分醛酮时， D-甘油醛构型相同的化合物,都叫做“D” 型
凡是与 L-甘油醛构型相同的化合物,都叫做“L”
D-(+)-甘油醛 D、L只表示构型，不表示旋光方向。
(2)R–S标记法
根据手性碳原子所连接的四个原子或原子团在空 间的排列来标记.
手性碳原子所连接的四个原子或原子团根据 次序规则排列, 优先的在前,如:a>b>c>d
注意:
1. 标记方法与旋光方向无关
2. 一个化合物经反应后,若构型保持不变, 但R–S标记却不一定相同.
4.5 含有多个手性碳原子化合物的对映异构
1.含有两个不同手性碳原子化合物的对映异构
四
种
立
体
异
构
例：2-羟基-3-氯丁二酸
体
对映 体
非对映
对映 体
非对映体——不存在对映关系的立体异构体。
非对映体之间，比旋光度不同，旋光方向可能相同 ，也可能不同。其他物理性质均不同。
指定为(+)
指定为(–)
X光衍射法证明 相对构型也
正是绝对构型
未知构型化合物通过化学反应与甘油醛相关联：
左旋乳酸与右旋甘油醛构型相同
3. 构型的标记 (1) D–L标记法
以甘油醛的构型为对照标准来进行标记. 右旋甘油醛的构型定为D型 左旋甘油醛的构型定为L型
D型
L型
全称: D-(+)-甘油 全称: L-(–)-甘
4.3 含有一个手性碳原子的化合物的对映异构
1. 手性碳原子
连接
直接与四个不相同的原子或原子团相
的碳原子称为不对称碳原子,或手性碳原子.
通常用“*”标出.
分子含有手性碳原子, 就有可能有手 性.
2. 含有一个手性碳原子的化合物的对映异构
含有一个手性碳原子的分子一定是个手性分子,
有旋光性,存在一对对映体。
手性分子具有手性的实质是分子具有不对称 性。
分子有对称性，可以与其镜象重叠，此种分 子不存在对映异构体，叫做非手性分子。
造成分子具有手性或不对称性的直接原因是 分子中存在着不对称因素，如不对称中心。
可以从判断分子是否有对称性来判断分子是 否有手性。而分子是否有对称性取决于分子是否有对 称因素。
对称因素:
生物化学拆分法
诱导结晶拆分法:
感谢下 载
感谢下 载
对映体之间在物理性质上的不同，只表现在 对偏振光的作用不同。
4.2 物质的旋光性和比旋光度
偏振光——只在一个方向上振动的光。
旋光性——能旋转偏振光振动方向的性质。 旋光性物质（光活性物质）—— 具有旋光性的物质。
右旋物质（顺时针旋转）：用“d”、“+”表示 左旋物质（反时针旋转）：用“l”、“-”表示