武汉理工大学有机化学C 对映异构
有机化学 第八章 对映异构(1)ppt课件
左旋
右旋
aa
●特点：
结构：镜影与实物关系 内能：内能相同。 物理化学性质在非手性环境中相同，在手性环境中有区别。 旋光能力相同，旋光方向相反。
26
一、平面偏振光和旋光性
3. 旋光物质
COOH
C
H
CH 3
OH
(S)-(+)-乳酸
mp 53oC [a]1D5＝ +3.82
pKa=3.79(25oC)
11
1. 手性(Chial )
(2)手性分子(chiral molecule)：不能与 镜像重合的分子(或具有手性的分子)。
(3)对映异构体(enantiomers)：互为镜 像又不能重叠的异构体。
乳酸(2-羟基丙酸)
＊
＊
DNA双螺旋结构 (右手性)
12
1. 手性(Chial )
(4)手性碳(不对称碳) (chiral center) ：饱和碳原子上连有互 不相同的四个原子或原子团，用*表示。
（-）-多巴 抗柏金森病
O H
35
一、对映体和外消旋体(Enantiomer and racemate)
1. 对映体 (2) 生理生化活性：不同
36
一、对映体和外消旋体(Enantiomer and racemate)
2. 外消旋体
等量的右旋体和左旋体的混合物，用(±)表示。 外消旋体无旋光性; 外消旋体与纯对映体（右旋体或左旋体）除旋光性不同
31
8.3 含有一个手性碳原子化合物的对映异构现象
一、对映体和外消旋体(Enantiomer and racemate)
1. 对映体 (1) 理化性质 顺反异构体：物理性质和化学性质是不同的。 对映异构体
有机化学基础知识点对映异构体的概念和性质
有机化学基础知识点对映异构体的概念和性质有机化学基础知识点——对映异构体的概念和性质有机化学是研究有机化合物的合成、结构、性质和反应机理的学科。
在有机化学中，对映异构体是一个重要的概念。
对映异构体是指具有相同分子式和相同连接方式的有机化合物，在空间结构上不可互相重叠的立体异构体。
对映异构体的存在使得有机化合物的空间构型具有多样性，对于理解有机化合物的性质和反应机理具有重要意义。
对映异构体的概念可以通过手性的概念来理解。
手性是一个物体或分子无法与其镜像重叠的性质。
简单来说，手性就是“左手无法与右手重合”。
在有机化学中，手性主要表现为空间的非对称性。
一个手性化合物可以存在两种非对称的空间构型，分别称为对映体。
对映体的非对称碳原子被称为手性中心。
对映异构体的性质主要表现在光学性质和化学性质上。
首先是光学性质。
对映异构体表现出的光学活性是其最重要的性质之一。
光学活性是指对偏振光产生旋光现象的能力。
在化学性质中，对映异构体可以与其他化合物发生不对称反应，形成对映选择性的产物。
其次是化学性质。
对映异构体在与其他化合物发生反应时，由于立体结构不同，其反应性质也可能不同。
有时，一种对映体可以表现出比另一种对映体更强的活性或选择性。
这种差异使得对映异构体在药物合成、天然产物的结构确认等领域具有重要意义。
由于对映异构体的重要性，对映异构体的分离和鉴定成为有机化学的研究重点之一。
常见的对映异构体的分离方法包括手性柱层析、手性计算机辅助合成和手性液相色谱等。
鉴定对映异构体常常借助于一些化学工具和方法，如核磁共振和X射线晶体衍射技术。
总之，对映异构体是有机化学中的重要概念。
理解对映异构体的概念和性质对于深入研究有机化合物的结构和性质具有重要意义。
通过有效的分离和鉴定方法，可以更好地利用对映异构体的性质，用于药物合成、催化剂设计等领域的研究。
有机化学教学之四：对映异构
第四章对映异构异构现象在有机化学中非常普遍，前面我们学过了构造异构，构型异构，顺反异构，构象异构等，下面我们把它们归纳一下异构现象包括构造异构和立体异构，其中构造异构按原子相互连接方式、次序不同，又可分为碳架异构和位置异构；立体异构按原子在空间排列方式不同分为构型异构和构象异构（单键旋转产生构型不同），构型异构按构型方式分为顺反异构（环的存在引起构型不同）和对映异构。
本章主要讨论对映异构。
对映异构体与旋光性密切相关，要测定物质旋光度的大小，需要用旋光仪，下面分别介绍有关内容。
§4.1 旋光性4.1.1偏振光光波是一种电磁波，它的振动方向与其前进方向垂直，在普通光里，光波在垂直前进方向上可以有无数个振动平面。
如果有圆圈代表光线前进方向的一个横截面，那么光线透过Nicol棱晶时，只有振动面与棱晶光轴平行的光才能通过，而在其他平面上振动的光被阻挡，即产生偏振光。
这种只在一个平面上振动的光叫平面偏振光或偏光。
当偏光射到另一个Nicol棱晶上时，若其光轴相互垂直，光线全被阻挡。
这就是旋光仪的工作原理。
4.1.2 旋光仪在两个光轴平行的Nicol棱晶之间放一样品管（旋光管），自然光透过第一个固定的棱晶后成为偏光，偏光透过旋光管后射到第二个棱晶上（可转动）。
若样品对偏光没发生作用，我们可以观察到光线能全部透过第二个棱晶（见偏时），我们从目镜中看到视场最亮。
此时，刻度盘为零。
若样品与偏光发生作用，使其偏转，这时光线就不可能全部通过第二个棱晶，从目镜中观察到视场变暗，我们可通过旋转检偏器，使视场恢复到最亮。
检偏器所旋转的角度。
即旋光度。
使检偏器顺时针旋转的物质，称右旋物质，用+α表示；使检偏器逆时针旋转的物质，称左旋物质，用-α表示。
旋光度的大小与溶液的浓度、样品管的长度、光的波、温度及溶剂都有关系， 为便于比较，常用比旋度[α]t λα][表示。
4.1.3比旋光度比旋光度——偏光透过厚度为10cm ，浓度为1g/ml 样品溶液所产生的旋光度。
有机化学基础知识点整理立体化学中的对映异构体
有机化学基础知识点整理立体化学中的对映异构体立体化学是有机化学领域中非常重要的一个分支，它主要研究物质在三维空间中的结构和性质。
其中，对映异构体是立体化学中的一个重要概念。
对映异构体简单来说就是在化学结构上镜像对称，但不能通过旋转、平移或振动使两者完全重合的两个分子。
本文将对立体化学中的对映异构体进行基础知识整理。
一、手性与立体中心手性是指物体或分子无法与其镜像重合的性质。
立体中心是一种导致手性的结构特征，具有四个不同的官能团或原子团（即存在手性碳原子）的分子会呈现手性。
在有机化学中，立体中心通常由手性碳原子或其他原子的立体位阻决定。
二、对映异构体的定义与性质对映异构体是指在化学结构上具有镜像对称但不能通过旋转、平移或振动使两者完全重合的分子。
对映异构体之间的镜像异构体称为对映体。
对映体具有相同的物理性质（如熔点、沸点），但在手性环境下却表现出截然不同的化学性质，如旋光性质（光学活性）。
三、对映异构体的表示方法1. 立体化学式：用空间模型或平面投影式表示对映异构体之间的空间关系。
2. 简化表示法：用R和S确定对映异构体之间的关系，即锚定的立体中心按顺时针或逆时针方向连接优先级不同的四个官能团或原子团。
四、对映异构体的生成和分类1. 通过手性诱导合成方法生成对映异构体，例如利用手性酯生成手性醇。
2. 对映异构体可分为绝对配置异构体和相对配置异构体。
- 绝对配置异构体是指两个对映异构体之间无法通过化学手段相互转化，它们的构型不同，但可能在反应活性上相似或相异。
- 相对配置异构体是指两个对映异构体在特定条件下可以通过化学手段相互转化，也就是互为可逆异构体，它们的构型不同，但在反应机理上是等价的。
五、对映异构体的应用与重要性1. 有机合成中的对映选择性：对映异构体在化学反应中体现出不同的活性和选择性，对映选择性是有机合成中非常重要的一个概念。
2. 药物研发与药理学：许多药物是对映异构体，其中一种对映体可能具有治疗效果，而另一种对映体却可能产生毒副作用。
有机化学 第四章对映异构
普通光
Nicol棱镜 偏振光的产生
偏振光
偏振光
普通光
光源
起偏镜
旋光管
检偏镜
旋光性物质
旋光仪示意图
旋光仪工作原理
如果被测物质有旋光性，平面偏振光通 过旋光管后，偏振面就会被旋转一个角 度，检偏镜也要旋转一个角度，偏振光 才可通过，观察检偏镜上刻度盘所旋转
的角度，即为该旋光物质的旋光度。用α 表示。
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 C
H CH 3
COOH HO
H CH 3
COOH
OH
H
OH
CH3
CH3
横前竖后
例如：(+)- 酒石酸
COOH H C OH HO C H
含有一个手性碳原子的化合物只有一对对 映体。
二、手性分子的判断
例：
CH3CH2C* HCH3
OH
CH3
C H HOC2H5
CH3
C
H5C2
H
OH
对映体
二、手性分子的判断
其它手性中心有N、P和S等多价原子。
如：
CH3
+★
N
C2H5
O
C6H5
C3H7
★
P C6H5
CH3
手性S原子，如：
p. 315
不变。
费歇尔(Fischer)投影式
CH3
旋转180°
H
Cl
Cl
C2H5 H
C2H5
有机化学第06章对映异构
CHO H OH
O H
CH2OH
D-(+)-甘油醛
绝 能真实代表某一
对 构 型
光活性化合物的
构型（R、S）
COOH OH
CH2OH
相 对 构 型
H
COOH
H OH
CH3
D-(-)-乳
酸 与假定的D、L甘油 醛相关联而确定的 构型。
HR
CH3
Ｈ被OH取代
HO
COOH H
or
H
COOH OH
CH3
CH3
潜非对称分子 （原手性分子）
S-(+)-乳酸 潜不对称碳原子
R-(-)-乳酸
（原手性碳原子）
含两个或多个不对称碳原子的手性分子
（1）旋光异构体的数目 （2）非对映异构体▲ （3）赤式和苏式
(1) 旋光异构体的数目
一个C* 两个C* 三个C* 四个C*
•不对称碳原子是一种手性中心, •但手性中心不一定是不对称碳原子. •有不对称碳的分子不一定是手性分子.
饱和碳原子具有四面体结构. (sp3杂化) 例: 乳酸(2-羟基丙酸CH3-CHOH-COOH)
的立体结构：
乳酸的分子模型图 两个乳酸模型不能叠合 • 乳酸的两个模型的关系象左手和右手一样,它们不能相 互叠合,但却互为镜象.
左旋：使偏振光平面向左旋称左旋，用 “l” 或“–” 右旋：使偏振光平面向右旋称右旋，用“d”“﹢”
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
•对映体是一对相互对映的手性分子,它们都有旋光性,两者 的旋光方向相反,但旋光能力是相同的.
武汉理工大学有机化学C羧酸及羧酸衍生物
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H
O H
O HO
C
H
H OH O
甲酸与水通
H 过氢键缔合
H
在固态和液态，羧酸主要以二聚体形式存在。低 级的羧酸，在气相时仍以双分子缔合状态存在。
2 RCOOH
OHO
RC
CR
OH O
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10.1.3 羧酸的化学性质
羧酸的主要反应部位：
卤化
HO α
RC C
H 脱羧
OH 取代
酸性
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10.1.3 羧酸的化学性质 （1） 酸性 （2） 羧酸衍生物的生成 （3） 羧酸的还原 （4） 脱羧反应 （5） α-氢原子的卤代反应
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（1） 酸性
羧酸在水溶液中可离解出氢离子和羧酸根负离子：
诱导效应: 由于成键原子电负性的不同，使成键电子云（σ电子）
发生偏移，并沿 σ键传递下去，从而对有机化合物的性质 产生影响的一种效应。
例如：
δ- δ+
δ ＇+
Cl C
C
3
2
稳定性： ClCH2CH2COO
O
C
O
1
CH3CH2COO
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3) 取代基诱导效应对酸性的影响
② 对酸性影响举例
CH3CH2COOH
⑤
HOCH2COOH
③
CH3COOH
④
FCH2COOH
②
HOOCCH2COO
⑥
①＞ ② ＞ ③ ＞ ④ ＞ ⑤ ＞ ⑥
（ 2）
A
COOH B
c4-对映异构
③
O O
当作
C O C
当作
C C C C
C C C 当作 C C
当作
（2）R和S的确定 ◇方法：先把手性碳(C＊)所连的四个基团设为a，b，c，d，按次序规则将其进行先 后次序排队，设为：a>b>c>d。
即a
c,a
d,b
c,b
d
2.对映体的命名
据IUPAC，对映体的构型用R或S表示 (1)次序规则(sequence rule)
①先比较第一个原子的原子序数，原子序数大的为较优基团(同 位素原子中原子量大的优先)：
I>Br>Cl>S>F>O>N>C>D>H 如：-SO3H>-OH>-NH2>-CH3
②若第一个原子相同，则顺次比较与第一个原子相连的原子的 原子序数，依次类推。
不可重叠
-
三、分子的手性和对称性
1.对称元素 (1)对称轴
◇定义：当分子沿某轴旋转360°/n(2π/n)，得到的新构型与原
来的构型等价，该轴即为该分子的n重对称轴。
◇符号：Cn(n表示轴的阶) ◇对称操作：转动 ◇例：
C3 H C2 O H H Cl C H H H H H H H C4 H C6
把排在最后的基团d置于离观察者最远的位置然后按先后次序观察其他三个基团即abc轮流着看若轮转方向为顺时针该手性碳构型标为rrectus拉丁文右字的字首若轮转方向为反时针该手性碳构型标为ssinister拉丁文左字的字首若轮转方向为顺时针该手性碳构型标为rrectus拉丁文右字的字首若轮转方向为反时针该手性碳构型标为ssinister拉丁文左字的字首可根据投影式直接判断构型为r或s方法
有机化学课件第六章对映异构
isomerism
构象异构
单键旋转
立体异构
conformational isomerism
不断键
同 分 异
Stereo isomerism
(构造相同， 原子在空间排 布方式不同)
顺反异构
转
构型异构
configurational
cis-trans isomerism
对映异构
❖ 手性分子与旋光现象 (chiral molecules and optical activity)
• 手性(chirality) ——镜像与实物彼此不能重合的现象。
• 手性分子(chiral molecule) —— 不能与其镜像重叠的分子。
彼此成镜像关系，又不能重合的一对手 性分子，互称为对映异构体(enantiomer) ， 简称对映体。
Cl
有对称中心的分子与它的镜像 F 能重合，因此没有对映异构现象， 是非手性分子
F Cl
❖ 手性碳原子与Fischer投影式 (chiral carbons and Fischer projections)
• 使有机物具有手性的最普遍的因素是手性碳原子
• 手性碳原子(chiral carbon atom) —— 凡是连有四个不同的原子或基团的碳原子 ,记为*C。
•丙酸
COOH
C
H
H
CH3
COOH
C
H
H
CH3
丙酸分子 没有手性
COOH
C
H
H
CH3
所有基团 都重合
若实物与其镜像能够完全重合，则实物与镜像 所代表的两个分子为同一个分子。
•乳酸 CH3CHCOOH
《大学化学对映异构》课件
# 大学化学对映异构PPT课件 ## 简介 - 对映异构概述 - 主要内容：立体化学、手性中心、对映体、手性分析方法、手性化合物应用等
立体化学基础
1
立体的概念及表示方法
介绍立体化学的基本概念和表示方法，包括化学键的空间构型和分子的三维形状。
2
立体异构体的定义
解释立体异构体的定义和特征，包括构成异构体的原子和它们之间的空间排列。
3
立体异构体的分类
介绍不同类型的立体异构体，包括串链异构体、平面异构体和空间异构体。
手性中心
手性中心的定义
解释手性中心的定义和作用，以及在化学中的重要性。
手性中心的构造方式
介绍手性中心的构造方式，包括手性碳原子和手性中心的其他类型。
手性中心的标记方法
讲解标记手性中心的方法，如R/S命名法和D/L命名法。
手性分析方法
光学旋光法
介绍光学旋光法用于分析手性 化合物的原理和实验方法。
电动势矩法
讨论电动势矩法在手性分析中 的应用和相关实验技术。
核磁共振法
解释核磁共振法如何用于识别 和解析手性化合物。
手性化合物应用
手性化合物的生理活性
探讨手性化合物在生物活性中的作用和影响，以及相关研究领域的进展。
手性化合物的制备及分离技术
介绍制备和分离手性化合物的常用方法和技术，包括手性拆分和手性色谱等。
手性药物的研发及设计
讨论手性药物的研发过程和设计原则，以及手性药物的市场前景。
结论
- 大学化学对映异构的重要性 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 对映异构体的实际应用 - 未来的研究方向
对映体
1 对映体的定义
2 左右对映
介绍对映体的定义和性质，
有机化学第十章对映异构
H
H
H
H
CH3
COOH
2,4-二甲基-1,3-环丁二酸
具有对称面或对称中心的分子不是手性分子，不存在对映异构体，无旋光性。
第二节 旋光性与分子结构的关系
三、手性碳原子
仔细考察没有手性的丙酸分子和有手性的乳酸分子，它们的差别在哪里？
丙酸
H
CO2H CH
CH3
CO2H
*C
乳酸
OH
H
CH3
乳酸分子中有一个碳原子(C2)所连的四个基团(COOH,OH,CH3,H) 均不相同。凡是 连有4个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子(chiral carbon atom), 也可称为手性 中心(chiral center)。
含有n 个不相同手性碳原子的化合物,其光学异构体的数目是 2n 个！如2,3-二氯丁 醛有4个光学异构体。
CHO H Cl H Cl
CH3
(a) 2S,3R
CHO Cl H Cl H
CH3
(b) 2R,3S
CHO H Cl Cl H
CH3
(c) 2S,3S
CHO Cl H
H Cl CH3
(d) 2R,3R
度等常有差异。但沸点与纯对映体相同。
30
第二节 旋光性与分子结构的关系
2、外消旋体的拆分
定义：将外消旋体拆分成左旋体和右旋体，称外消旋体的拆分。 （1）化学法
化学拆分法的原理是将对映体转化为非对映体，利用非对映体之间物理性质的差 异，采用重结晶、蒸馏等一般方法达到分离的目的。
• 将对映体转化成非对映体时所加的试剂称为拆分剂。
18
第二节 旋光性与分子结构的关系
问题：下列化合物哪些含手性碳原子？
有机化学对映异构
❖ 到1959年，仅在联邦德国就有近100万人服用过反应停，反应停的每月销量 达到了1吨的水平。在联邦德国的某些州，患者甚至不需要医生处方就能购买 到反应停。但是在美国，因为有报道称，猴子在怀孕的第23到31天内服用反 应停会导致胎儿的出生缺陷，美国食品和药品管理局（FDA）的评审专家极 力反对将反应停引入美国市场。最终，FDA没有批准此种药物在美国的临床 使用，而是要求研究人员对其进行更深入的临床研究（后来的事实证明，这 是一项多么明智的决定！）。
炎。
在我国，江苏某制药厂目前仍在生产反应停。
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。
❖ 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”衍生物也旋光性物质
偏振光
手性分子
偏振光的振动方向 发生旋转
5.1 旋光性
❖ 1、手性分子的光学活性 ❖ 光学活性 Optical Activity ❖ 1）偏振光 ( plane-polarized light )
右旋, 记为d- 或(+)-; 左旋, 记为l- 或(－)-。
手性分子的光学活性
武汉理工大学有机化学C 烷烃
109.5
o
H H
H 称轴互呈109.5°
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2.2.1
烷烃的结构
(2) sp3杂化和键
键: 两个原子轨道沿着键轴的方向以“头碰头” 的方式发生轨道重叠形成的键叫键 ，或成键电 子云沿键轴呈圆柱形对称分布的键叫键 。
C
H
C的sp3 杂化轨道
H的1s轨道
键的特性: 可以自由旋转
C C C
异丁烷
C C C C C C
C C C C
异戊烷 随碳原子数增加，异构体数目迅速增加。 C6 ：5个， C9 ：35个
正戊烷
新戊烷
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2.2.2.2 构象异构
（1）乙烷的构象
CH3
H H H H H H
CH3
H
产生出不同的空间排列方式：
旋转60°
H H H H
H
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（3）系统命名法（IUPAC命名法）
4）写出化合物名称：依次写出取代基的位次、数
目、基名、母体名称。不同基名按由小到大次序
排列，相同基名的位次数字之间用“，”隔开，
位次与基名之间用短线“－”相隔，最后一个基
名与母体名称直接相连。
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（3）系统命名法（IUPAC命名法）
CH3
新戊基
C H 3C H 2C H
C H 3C H C H 、 CH3 CH3
C H 2C H 3
等不符合上述通式，
不用此法命名。
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2.1.2 烷烃的命名
2.1.2.3 命名法 （1）习惯(传统）命名法
有机化学对映异构
有机化学对映异构在有机化学的广袤世界里，对映异构是一个充满神秘和魅力的领域。
它不仅在理论研究中具有重要地位，还与我们的日常生活和众多实际应用息息相关。
首先，让我们来理解一下什么是对映异构。
简单来说，对映异构是指互为镜像关系，但不能重合的分子。
就好像我们的左右手，看起来相似，但无论怎么旋转、翻转，都无法完全重合。
这种现象在有机化合物中非常普遍。
对映异构现象的产生，通常是由于分子中存在一个或多个手性中心。
手性中心是指分子中连接四个不同原子或基团的碳原子。
比如，乳酸分子中就有一个手性中心。
当这个手性中心存在时，就会产生两种互为镜像的分子，它们在物理性质上，如熔点、沸点、溶解度等，几乎完全相同，但在与其他手性物质相互作用时，却表现出明显的差异。
那么，如何判断一个分子是否具有对映异构呢？这就需要用到一些方法和规则。
其中，最常用的是判断分子是否具有对称面或对称中心。
如果一个分子既没有对称面也没有对称中心，那么它就有可能存在对映异构。
在实际应用中，对映异构具有极其重要的意义。
在医药领域，许多药物都是手性分子，它们的对映异构体在药效和毒性上可能会有很大的差别。
例如，一种名为沙利度胺的药物，其 R 型对映体具有镇静作用，而 S 型对映体则会导致胎儿畸形。
因此，在药物研发和生产中，准确分离和控制对映异构体的含量是至关重要的。
除了医药，对映异构在农业、食品科学等领域也有着重要的应用。
在农业中，一些农药的对映异构体可能对环境和非目标生物的影响不同。
在食品科学中，某些香料和添加剂的对映异构体可能具有不同的风味和生理活性。
对映异构的研究还推动了有机化学合成方法的发展。
为了获得特定的对映异构体，化学家们开发了各种各样的合成策略和方法，如手性催化、不对称合成等。
这些方法不仅提高了合成的效率和选择性，还为有机化学的发展注入了新的活力。
然而，对映异构的研究也面临着一些挑战。
例如，对于一些复杂的分子，准确判断其是否存在对映异构以及如何分离和合成特定的对映异构体仍然是一个难题。
有机化学6章对映异构
S
01
02
不同之处：
对映异构体数目 = 2n-1 、内消旋体数目 = 2(n/2)-1 , (n=偶数)； 对映异构体数目 = 2n-1 、内消旋体数目 = 2(n-1)/2 ，(n=奇数)； 故不能说含手性碳原子的分子一定有手性
外消旋体：是混合物，可拆分出一对对映体。 内消旋体：是化合物，不能拆分。 共同之处：二者均无旋光性，但本质不同。
202X
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第六章 对映异构 (enantiomerism)
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第一节 物质的旋光性 一、平面偏振光和旋光性 二、旋光仪和比旋光度 第二节 对映异构现象与分子结构的关系 一、对映异构现象的发现 二、手性 三、对称因素和手性分子判据 第三节 含一个手性碳原子化合物 的对映异构 一、对映体、外消旋体 二、构型表示方法---费谢尔投影式 三、绝对构型与相对构型 四、 R、S 命名规则 第四节 含两个手性碳原子化合物 的对映异构 一、含两个不相同手性碳原子的化合物 二、含两个相同手性碳原子的化合物
对称中心 i：分子中有一点i，通过i点画任何直线，如果在离i点等距离的直线两端有相同的原子或基团，则点i称为对称中心。 ：
对称轴 Cn：穿过分子画一直线，分子以它为轴旋转360°/n 后，可以获得与原来分子相同的形象，这一直线为分子的n重对称轴。 Cn：= 360°/旋转角度 例 ：
1
n = 360°/180°=2
4
垂直方向要伸向纸面后方，水平方向伸向纸面前方（“横前竖后”）；
5
将分子结构投影到纸面上，横线竖线的交叉点表示碳原子。
注意： 1）Fischer式不能离开纸面翻转；沿纸面旋转180°，构型不变；旋转90°，得到对映体；
有机化学第八章对映异构
H
HO
CHO
CH2 OH
RR
H
结论：当最小基团处于
HO
CHO 竖键位置时,其余三个基团从
大到小的顺序若为顺时针,其
构型为R；反之,构型为S.
CH2 OH
试判断以下Fischer投影式中与<S>-2-甲基丁酸成对映关系的有哪
几个？
R
H
H
Cs H3C
H3C C2H5
CH3CH2 COOH
COOH
S
SA
C
H OH
COOH HC HO CH3
COOH
CH3
COOH
HO
CH3
H
COOH
CH3
H
OH
使用Fischer 投影式的须知：
<1>可以沿纸面旋转,但不能离开纸面翻转.
COOH H OH
C H3
翻转
COOH HO H
C H3
<2> 可以在纸面上旋转180.,但不能旋转90.或270..
CHO
H
OH
C H 2O H
D-<+>-甘油醛
CHO
HO
H
C H 2O H
L-<->-甘油醛
❖ 通过合适的化学反应,将甘油醛转变为其他旋光性化 合物,在反应过程中不断裂与手性碳相连的化学键,以 保证手性碳原子的构型不发生变化.
❖ 由D-甘油醛转变的化合物定为D-构型,以L-甘油醛转 变的化合物定为L-构型.通过以甘油醛人为指定的构 型为标准所定的构型,都是相对构型.
COOH H OH H OH
COOH
Cl
CH
Cl
有机化学第五章对映异构
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13
5.1.6 对称性
有机化学中应用最多的对称要素是对称面和对称中 心。如果组成分子的所有原子在同一平面上，或者有 一个平面通过分子能够把这个分子分成互为镜像的两 半，这两种平面都是分子的对称面。
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14
如果任何的直线通过分子的中心，在离中心等距离 处遇到完全相同的原子，这个中心就是对称中心。例 如,1，3-二氟-2，4-二氯环丁烷具有一个对称中心：
分别是-26.5℃和 +26.5℃。
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5.4.2具有两个相同手性碳原子的对映异构
当两个手性碳原子相同时，例如酒石酸(2，3-二羟 基丁二酸)分子中有两个手性碳原子，这两个碳原子所连 接的四个原子或基团都是OH，COOH，CH(OH)COOH， H。
可以直接放人盛液管中来测定，在计算比旋光度时， 应把上面公式中的ρB改成该液体的密度ρ。。
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比旋光度是具有旋光性化合物的一种常数，例如葡
萄糖水溶液使偏振光右旋，在20℃时用钠光作光源，其
比旋光度为52.5°，可表示为[α]
20 D
=
+52.5°(水)。不用水
为溶剂时，需注明溶剂的名称。
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按照这个规则，也可用R，S-命名法来命名D-(+)-甘 油醛。在D-(+)-甘油醛分子中，同手性碳原子相连的四个 原 子 或 基 的 排 列 次 序 是 OH，CHO，CH2OH，H。 这 样 ， D-(+)-甘油醛是R型。同理，L-(-)-甘油醛是S型。
≡
D-(+)-甘油醛
R型
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5.1.5 比旋光度
有机化学第6章对映异构
I 和 III, I 和 IV, II 和 III, II 和 IV是非对映体 （diastereomers）关系
Stereoismers that are not enantiomers are diastereomers of each other. As diastereomers they have different physical properties: mp, bp, etc. Diastereomers often display different chemical reactivity.
第3章 对映异构
光学活性、立体异构、对映体、非对映体 手性中心 绝对构型（R、S） 赤式和苏式 拆分
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1
构造异构
骨架异构 官能团异构 官能团位置异构
异构现象 立体异构
顺反异构 构型异构
对映异构
构象异构
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一. 对映异构现象(Enantiomerisms):
( 一） 对映异构体和手性 : 1. 对映异构体 (enantiomers):如两个分子具有对映，而不能 重叠的关系，为对映异构体。
确定R, S 构型的方法：右手法则
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问题 3-3 用R/S法标示下列各化合物的构型：
Cl (1) ClCH2 CH(CH3)2
CH3
H (2) CH2=CH CH2CH3
Br
(3)
Cl
(H3C)2HC C CH2CH2OH
Br
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CH3
CH3
H
Br