第三章立体化学
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第三章立体化学
CH3
CH3
H
C
C OH HO
H
Ph
Ph
非对称分子 不对称分子
手性分子
对映体 旋光活性
第三章立体化学
不对称分子一定是手性分子 而手性分子不一定是不对称分子
COOH HO H
H OH COOH
左旋酒石酸
COOH H OH HO H
COOH
右旋酒石酸
COOH H OH H OH
COOH
第三章立体化学
两种同分异构体A和B
A和B的连接顺序是否相同
否
是
构造异构
立体异构体
A和B是否具有不能叠合的实物和镜像的关系
否
是
非对映异构体
对映异构体
第三章立体化学
构造异构体
碳链异构 位置异构
C H 3C H 2C H 2C H 3
C H 3C H C H 3 C H 3
C H 2 = C H C H 2 C H 3 C H 3 C H = C H C H 3
官能团异构 互变异构
C H 3 C H 2 O H C H 3 O C H 3
OO
O HO
C H 3 C C H 2 C O C H 2 C H 3 C H 3 C = C H C O C H 2 C H 3
第三章立体化学
立体异构体
顺反异构 对映异构 构象异构
H 3 H CCCH C H 3
HH H 3 CCCC H 3
第三章 有机立体化学
Organostereochemistry
2010年3月18日
第三章立体化学
1
对映异构体
2
动态立体化学
3
构象和其它空间效应
第三章立体化学
原子或原子团 在分子中的排列形式
原子
立体化学
由此 引起的
在空间
物理性质
成键形状
化学性质
和顺序
的变化
第三章立体化学
由于原子或原子团 在空构间象位异置构排布不同 分子构顺型反相异同构 由构于型单异键构旋的分光自：异由构旋转 分构子造构顺异原造反构子相异或构同构原象子异团构 原子分或子在原式旋空子相光间属团同异的于在构排立空列体间不异同构 原子的成键的顺排序列和不方同式不同
COOH
COOH COOH
COOH
H OH HO H H OH HO H H OH HO H HO H H OH
COOH
COOH COOH
COOH
(V)
(VI)
(VII)
(VIII)
赤式糖 (V)与(VI)
苏式糖 (VII)与(VIII)
内消旋体 (V)与(VI)
第三章立体化学
环状化合物的对映异构
内消旋酒石酸
分子中有对称轴
第三章立体化学
二.化合物的手性
手性中心 手性轴 手性面
第三章立体化学
手性
旋光性
关系
chirality
旋转偏振光 旋光性分子 平面的能力 是手性分子
用来描述一种 物体和它的镜 象不能重叠时
一个名称
旋光度 表示大小 与条件有关 温度、溶剂 射入光的波长
第三章立体化学
用来判断 分子是否 有旋光性
将分子平均分成 互成实物与镜象关系的两部分的平面
分子中所有的原子共平面 第三章立体化学
对称中心 (i)
Ph
H
H
H
CHOOH Ph
CHOOH H α-古柯间二酸
分子中任一个原子到某一假想点的连线 再延长到等距离处有相同原子时 这个假想点称对称中心
第三章立体化学
更迭对称轴 (Sn)
绕某轴旋转360º/n 然后对垂直于该轴的平面做反射 若与原化合物相同称为n重更迭对称轴
CH2OH
CH2OH CH2OH
CH2OH
(I)
(II)
(III)
(IV)
对映体 (I)与(II) 、 (III)与(IV)
非对映体 (I)与(III)、(II)与(IV)
第三章立体化学
CHO CHO H O HHO H H O HHO H
CH2O H CH2O H
CHO CHO HO H H O H
手性中心(Chiral center)
CH3 *
H* * COOH * Br
CH3
H C COOH Br
第三章立体化学
手性中心
CH2Ph Ph *N C2H5Cl
CH3
C 2H 5 CH3 N O
Ph
第三章立体化学
含有一个手性中心的分子
CH3
CH3
C COOH HO
Ph
HOOC C OH Ph
COOH
H
C OH
H3C
COOH C HO H
CH3
CH3
H
H
H
H
第三章立体化C学H3
CH3
H
CH3
H
H
H
构造异构
异构
顺反异构
立体异构
旋光异构
第三章立体化学
构象异构
3.1 对映异构体
Enantiomer
第三章立体化学
一.分子的对称性
第三章立体化学
对称轴 (Cn)
Cl
H
C H
C
Cl
180° Cl
第三章立体化学
R+ R+ R-
R-
旋转 90°
R+ R+ R-
R-
反射
R+ R-
R+R-
S4
第三章立体化学
不对称分子 一定是手性分子 非手对手性称性分分子子一不定一定 (S不(yA(含mDsim有ysms对e任y仅tm不r称m何ie具c对m不分t对rM有全称ie含子c称otCM是分rl有ie因nco不的子cσl素Mue对,分lcioe的,u称子lsSel分)enc分su子)子les) 具有σ、i、Sn 分子
H
CC
H
Cl
分子围绕通过分子中心且垂直于所在 平面的直线旋转一定的角度后
同原来的分子重合此直线为对称轴 第三章立体化学
F
FB F
C3
C5
C6
分子旋转的角度为360º/n 称n重对称轴（Cn）
n重：当分子旋转360°重复了 n 次围绕 对称轴的旋转操作。
第三章立体化学
对称面(σ)
HH C C
C l C l
H O HHO H CH2O H CH2O H
Erythrose 赤藓糖
Threoses 苏阿糖
CHO
CHO
CHO
CHO
H
OHHO
HH
OHHO
H
HO
HH
OH H
OHHO
H
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
第三章立体化学
赤藓型 ery相同基团 碳链同侧
苏阿型 threo相同基团 碳链异侧
第三章立体化学
[α]5D = +52°
[α]5D = -52°
O
O H
C H 3CC O O H N a B H 4 C H 3 C * H C O O H
在非手性条件
外消旋体
第三章立体化学
含两个（或多个）手性中心的分子
CHO
CHO
CHO
CHO
H OH HO H H OH HO H H OH HO H HO H H OH
顺式异构体 对映体
非对映 异构体
CH2OH COOH COOH CH2OH
*
*
*
*
H
H
H
H
反式非异对构映体 对异映构体
CH2OH H
H
*
*
*
H
COOHHOOC
CH2OH * H
反式异构体 第三章立体化学 对映体
对映体
C O O H C O O HC O O H H
CH3
CH3
H
C
C OH HO
H
Ph
Ph
非对称分子 不对称分子
手性分子
对映体 旋光活性
第三章立体化学
不对称分子一定是手性分子 而手性分子不一定是不对称分子
COOH HO H
H OH COOH
左旋酒石酸
COOH H OH HO H
COOH
右旋酒石酸
COOH H OH H OH
COOH
第三章立体化学
两种同分异构体A和B
A和B的连接顺序是否相同
否
是
构造异构
立体异构体
A和B是否具有不能叠合的实物和镜像的关系
否
是
非对映异构体
对映异构体
第三章立体化学
构造异构体
碳链异构 位置异构
C H 3C H 2C H 2C H 3
C H 3C H C H 3 C H 3
C H 2 = C H C H 2 C H 3 C H 3 C H = C H C H 3
官能团异构 互变异构
C H 3 C H 2 O H C H 3 O C H 3
OO
O HO
C H 3 C C H 2 C O C H 2 C H 3 C H 3 C = C H C O C H 2 C H 3
第三章立体化学
立体异构体
顺反异构 对映异构 构象异构
H 3 H CCCH C H 3
HH H 3 CCCC H 3
第三章 有机立体化学
Organostereochemistry
2010年3月18日
第三章立体化学
1
对映异构体
2
动态立体化学
3
构象和其它空间效应
第三章立体化学
原子或原子团 在分子中的排列形式
原子
立体化学
由此 引起的
在空间
物理性质
成键形状
化学性质
和顺序
的变化
第三章立体化学
由于原子或原子团 在空构间象位异置构排布不同 分子构顺型反相异同构 由构于型单异键构旋的分光自：异由构旋转 分构子造构顺异原造反构子相异或构同构原象子异团构 原子分或子在原式旋空子相光间属团同异的于在构排立空列体间不异同构 原子的成键的顺排序列和不方同式不同
COOH
COOH COOH
COOH
H OH HO H H OH HO H H OH HO H HO H H OH
COOH
COOH COOH
COOH
(V)
(VI)
(VII)
(VIII)
赤式糖 (V)与(VI)
苏式糖 (VII)与(VIII)
内消旋体 (V)与(VI)
第三章立体化学
环状化合物的对映异构
内消旋酒石酸
分子中有对称轴
第三章立体化学
二.化合物的手性
手性中心 手性轴 手性面
第三章立体化学
手性
旋光性
关系
chirality
旋转偏振光 旋光性分子 平面的能力 是手性分子
用来描述一种 物体和它的镜 象不能重叠时
一个名称
旋光度 表示大小 与条件有关 温度、溶剂 射入光的波长
第三章立体化学
用来判断 分子是否 有旋光性
将分子平均分成 互成实物与镜象关系的两部分的平面
分子中所有的原子共平面 第三章立体化学
对称中心 (i)
Ph
H
H
H
CHOOH Ph
CHOOH H α-古柯间二酸
分子中任一个原子到某一假想点的连线 再延长到等距离处有相同原子时 这个假想点称对称中心
第三章立体化学
更迭对称轴 (Sn)
绕某轴旋转360º/n 然后对垂直于该轴的平面做反射 若与原化合物相同称为n重更迭对称轴
CH2OH
CH2OH CH2OH
CH2OH
(I)
(II)
(III)
(IV)
对映体 (I)与(II) 、 (III)与(IV)
非对映体 (I)与(III)、(II)与(IV)
第三章立体化学
CHO CHO H O HHO H H O HHO H
CH2O H CH2O H
CHO CHO HO H H O H
手性中心(Chiral center)
CH3 *
H* * COOH * Br
CH3
H C COOH Br
第三章立体化学
手性中心
CH2Ph Ph *N C2H5Cl
CH3
C 2H 5 CH3 N O
Ph
第三章立体化学
含有一个手性中心的分子
CH3
CH3
C COOH HO
Ph
HOOC C OH Ph
COOH
H
C OH
H3C
COOH C HO H
CH3
CH3
H
H
H
H
第三章立体化C学H3
CH3
H
CH3
H
H
H
构造异构
异构
顺反异构
立体异构
旋光异构
第三章立体化学
构象异构
3.1 对映异构体
Enantiomer
第三章立体化学
一.分子的对称性
第三章立体化学
对称轴 (Cn)
Cl
H
C H
C
Cl
180° Cl
第三章立体化学
R+ R+ R-
R-
旋转 90°
R+ R+ R-
R-
反射
R+ R-
R+R-
S4
第三章立体化学
不对称分子 一定是手性分子 非手对手性称性分分子子一不定一定 (S不(yA(含mDsim有ysms对e任y仅tm不r称m何ie具c对m不分t对rM有全称ie含子c称otCM是分rl有ie因nco不的子cσl素Mue对,分lcioe的,u称子lsSel分)enc分su子)子les) 具有σ、i、Sn 分子
H
CC
H
Cl
分子围绕通过分子中心且垂直于所在 平面的直线旋转一定的角度后
同原来的分子重合此直线为对称轴 第三章立体化学
F
FB F
C3
C5
C6
分子旋转的角度为360º/n 称n重对称轴（Cn）
n重：当分子旋转360°重复了 n 次围绕 对称轴的旋转操作。
第三章立体化学
对称面(σ)
HH C C
C l C l
H O HHO H CH2O H CH2O H
Erythrose 赤藓糖
Threoses 苏阿糖
CHO
CHO
CHO
CHO
H
OHHO
HH
OHHO
H
HO
HH
OH H
OHHO
H
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
第三章立体化学
赤藓型 ery相同基团 碳链同侧
苏阿型 threo相同基团 碳链异侧
第三章立体化学
[α]5D = +52°
[α]5D = -52°
O
O H
C H 3CC O O H N a B H 4 C H 3 C * H C O O H
在非手性条件
外消旋体
第三章立体化学
含两个（或多个）手性中心的分子
CHO
CHO
CHO
CHO
H OH HO H H OH HO H H OH HO H HO H H OH
顺式异构体 对映体
非对映 异构体
CH2OH COOH COOH CH2OH
*
*
*
*
H
H
H
H
反式非异对构映体 对异映构体
CH2OH H
H
*
*
*
H
COOHHOOC
CH2OH * H
反式异构体 第三章立体化学 对映体
对映体
C O O H C O O HC O O H H