有机化学习题 第五章立体化学
《有机化学》章节习题答案.docx
第一章习题1.何为共价键的饱和性和方向性？2.下列分子中哪些具有极性键？哪些是极性分子？(1)CH4 (2) CH2C12 (3) CH3Br (4) CH3OH (5) CH30CH3 (6) HC=CH3.按碳架形状分类，下列化合物各属哪一类化合物？第二章习题1.用系统命名法命名下列化合物:(1) (CH3CH2)2CHCH3C2H5 (2) CH3CCH2CH3CH2CH2CH3CH3CH2 CH2CH3(3)\ c // \(CH3)3C CH(CH3)2(4) (C2H5)2CHCH(C2H5)CH2CH(CH3)2CH(CH3)2(5)CH3—CH—CH2—CH—CH—CH3CH2CH3 CH3CH2CH34.指出下列每个分子中存在的官能团类型:⑺ H3C ----- < C(CH3)3 (8)2. 写出下列化合物的构造式:(1) 由一个叔丁基和异丙基组成的烷炷； (2) 含一侧链甲基，分子量为98的环烷炫(3) 分子量为114,同时含有1°、2°、3。
、4。
碳的烷炷。
3.写出下列化合物的结构式，如其名称与系统命名原则不符，请予以改正。
(1)3, 3-二甲基丁烷 (2)2, 3-二甲基-2-乙基丁烷 (3) 4 -异丙基庚烷(4) 3> 4-二甲基-3 -乙基戊烷(5)3, 4, 5-三甲基-4-正丙基庚烷 ⑹2 -叔丁基-4, 5 -二甲基己烷4. 相对分子质量为72的烷任进行高温氯化反应，根据氯化产物的不同，推测各种烷炷的结构式。
(1)只生成一种一氯代产物(2)可生成三种不同的一氯代产物(3) 生成四种不同的一氯代产物 (4)只生成二种二氯代产物 5.不查表将下列烷炷的沸点由高至低排列成序： (1)2, 3-二甲基戊烷 (2) 2-甲基己烷 (3)正庚烷 (4) 正戊烷(5)环戊烷6. 写出下列化合物的优势构象—( 「CH2CH3 (1) BrCH 2CH 2Cl (2) CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 (3) '、'、—/(4)反-1-甲基-4-叔丁基环己烷7. 写出1, 3-二甲基环已烷和1-甲基-4-异丙基环已烷的顺、反异构体优势构象，并比较每组中哪个稳定。
yq有机Chapt-05立体化学
(Y) (C)
C Y as if it were C Y
C
Y as if it were
C
Y
(Y) (C)
(Y) (C)
View the molecule with the group of lowest priority pointing away from us.
H 1 OH CH3 3 C 1 4H 3 HO CH3 C COOH 2
H
2 CH2CH3 (R)-(−)-2-Butanol −
(S)-Alanine [(S)-(+)-2-Aminopropionic acid]
H
1 OH CH33 C
1 4H 3 HO CH3 C CH2CH3 2
1 4H 3 HO CH2OH C CHO 2
(S)-Glyceraldehyde [(S)-(–)-2,3-dihydroxypropanal]
Assign a priority at the first point of difference
2 or 3 CH3 H4 1 HO C 2 or 3 CH2 CH3
H C 3 (H, H, H) H4 1 HO C H H C 2 (C, H, H) C H H H H H
Groups containing double or triple bonds
Bromochlorofluoromethane is chiral
Cl Br H F Cl
Br H
F
CH3 H OH C2H5
CH3 OH CH3
CH3 HO H C2H5
CH3 H CH3
H3CC2H5 H OH H OH C2H5 CH3
《有机化学》练习题与参考答案
（4）苯酚分子中，羟基属于（ ）。 A．间位定位基 B．邻位定位基 C．对位定位基 D．邻、对位定位基
（5）苯分子中碳原子的杂化方式是（ ）。 A．sp 杂化 B．sp2 杂化 C．sp3 杂化 D．sp2d 杂化
6
（6）下列基团能活化苯环的是（ ）。 A．－NH2 B．－COCH3 C．－CHO D．－Cl
（7）
基团的名称是（ ）。
A．苄基 B．苯基 C．甲苯基 D．对甲苯基 （8）下列化合物中，在 Fe 催化下发生卤代反应最快的是（ ）。
A．乙苯 B．邻二硝基苯 C．苯酚 D．氯苯 （9）在苯分子中，所有的 C－C 键键长完全相同，是因为（ ）。
A．自由基加成反应 B．亲电取代反应 C．亲电加成反应 D．协同反应
2..判断题（对的打√，错的打×） （1）炔烃比烯烃的不饱和程度大，所以炔烃更容易发生加成反应。 （2）在卤化氢中，只有 HBr 与烯烃的加成才观察到过氧化物效应。 （3）凡是具有通式 CnH2n-2 的化合物一定是炔烃或环烯烃。 （4）顺-1,2-二氯-1-溴乙烯又可命名为（Z）-1,2-二氯-1-溴乙烯。
(7)
CC
H3CH2CH2C
CH3
4.写出下列化合物的结构式。
（2） CH3CH2CHCH2CH3 CH CH2
(4) H2C CH CH C(CH3)2
H
H
(6)
CC H
H3C
CC
H
CH2CH3
（1）3-甲基环戊烯
（2）3,3-二甲基-1-己炔
（3）2,4-二甲基-1,3-己二烯 （4）3-乙基-1-戊烯-4-炔
第五章 立体化学
四、判断对映体的方法
有三种方法可以用来判断一个分子是否 存在对映体: 1.建造一个分子和它的镜像的模型，如果 两者不能重合，就存在对映体。 2. 如果分子有对称面，那么它和其镜像 就能重合，就不存在对映体。 3.如果一个分子有一个手性碳原子，它就 具有对映异构现象，有一对对映体。
第二节 费歇尔(Fischer)投影式
D-(-)-甘油酸
D-(-)-乳酸
D.L命名法的使用有一定的局限性,它只适用与甘油醛结构 类似的化合物.目前，仍用于糖类和氨基酸的构型命名
二、 R.S构型命名法
R/S 构型标记法分为两步：
(1) 按次序规则确定与手性碳相连的四个原子 或基团的优先次序（或称为“大小” 次序）
3
CH3 C H4 Br1
对称面
内消旋酒石酸分子
问题：内消旋体是否显旋光性？为什么？ 答案：不显旋光性。因为内消旋体有一对 称面，互为对称的两部分对偏振光的影响 相互抵消，使整个分子不表现旋光性。
第六节 构型命名
一、D.L命名法 规则：以甘油醛为标准，Fischer投影式中C* 上羟基处于右侧的为D-构型;反之为L-构型
CH3 H C6H5
S构型
CH3
Br
HO H
S构型
C6H5
COOH HO H
R构型
COOH H3C Cl C6H5
R构型
CH2OH
问题：判断下列手性碳的R、S构型。
R
HO COOH C H
R
H H
CO2H OH OH CH3
CH3
R
R-乳酸
2R,3R-2,3-二羟基丁酸
实物与镜像不重合
不含 对称中心 对称面
CO2H H HO C C OH H HO H
有机化学章节习题参考答案(1-5)
第一章 绪论 习题答案1-1、 指出下列分子中官能团类型答案：（1）羟基；（2）羰基；（3）氨基、羧基；（4）酰胺；（5）羰基、双键；（6）羟基、羰基；（7）羧基；（8）羟基1-2、 下列化合物中标出的两根键哪个更短，为什么？答案：（1）a 小于b ，双键原因；（2）b 小于a ，sp 电负性大；（3）a 小于b ，共轭 1-4 答案：(1)C HHH 3COH(2)Na +O -CH 3(3)H 2C CH 2O(4)CH 3NH 2CH 2ClF3HHC CH H 2CCH2sp 23CH 333(5)CH 2SHCH 3OH 2CP(CH 3)3(6)Lewis 酸Lewis 碱(CH 3)2S BF 3Me 3N AlCl 3HCHOBF 31-4、第2章 烷烃和环烷烃习题及答案2-1 用中文系统命名法命名或写出结构式。
答案： （1）2,6,6-三甲基-3-乙基辛烷 （2）2,6,7-三甲基壬烷（3）1-甲基-1-氯环己烷 (4) 顺-1,2-二溴环己烷 （5（6）（7）CCCC CH 3CH 3CH 3CH 3H 3H 3(8) (CH 3)2CHCH 2CH 2CH 32-2 用不同符号标出下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子，并给以命名。
答案： (1) CH 3CH CH 2C C CH 3CH 3CH 2CH 3CH 3CH 3CH 2CH 31o 1o 1o1o1o1oo 2o2o 21o o 3o4o 43,3,4,4,6-五甲基辛烷 (2) CH3CH(CH 3)CH 2C(CH 3)2CH(CH 3)CH 2CH31o1o1o1o1oo2o2o 3o 3o 42,4,4,5-四甲基庚烷2-3 指出下列四个化合物的命名中不正确的地方并给以重新命名。
答案： （1）主链选错。
应为：2,4,6-三甲基-6-乙基辛烷 （2）主链、碳原子编号错。
应为：2-甲基-3乙基己烷 （3）碳原子编号错。
有机化学习题册
【例 3】异丁烯分别和下列试剂反应，写出反应产物并用反应机理解释。
4
① Br2，CCl4；② Br2，H2O； ③ Br2，HOCH3 解：
【例 4】写出下列反应的产物并简单解释。
解：
烯烃和 HX、H2SO4 + H2O 的反应符合马氏规则，对于 HBr 来说，存在过氧化合物效应，但 只有与 HBr 的加成存在过氧化合物效应。烯烃和 Br2 的加成以及硼氢化氧化反应，具有立体 选择性，前者为反式加成，后者为顺式反马氏规则加成，至于产物的立体化学问题，可在第 5 章之后加以理解。
13
第五章 立体化学
一．例题
[例 1] 判断下列叙述是否正确？ （1）具有 R 构型的化合物是右旋的。 （2）具有手性中心的化合物一定是有旋光性的。 （3）非手性化合物可以有手性中心。 （4）无光学活性的物质一定是非手性的化合物。 （5）在化学反应中，由 R 构型反应物变为 S 构型的产物，一定伴随构型的翻转。 解：（1）不对。旋光方向是通过旋光仪测定的，与 R、S 构型之间没有必然联系。R 构 型的化合物可以是右旋的或左旋的,其对映体 S 构型的化合物也可以是左旋的或右旋的。 （2）不对。内消旋体分子中含有手性原子，如内消旋酒石酸，但该化合物有对称面， 因而没有手性，故不具旋光性。
（1）
CH 3 （2）
CH 3 （3）
但只有（2）的氧化产物中含酮基，因此（A）的结构为：
（A）CH2==C—CH2—C≡CH
CH3 则(B)和(C)的结构分别为：
（B）CH2==C—CH2—CH==CH2 （C）O==C—CH2—COOH
CH3 [例 3] 将 1,3-丁二烯转变为：
Br
CH2Br
CH3
H3C Br
有机化学第五章知识点总结
第五章立体化学基础
1. 概述：
旋光异构与顺反异构都属于立体异构；
碳架异构，官能团异构和位置异构都属于构造异构；
立体异构和构造异构属于同分异构。
2. 右旋+d；左旋–l；
手性原子（即上面连有4个不同的原子或基团）是引起化合物产生手性最普遍的原因，但不能将是否含有手性原子作为产生手性分子的绝对条件，产生手性的必要和充分条件是分子与其镜像不能重叠（即分子的不对称性）。
有些分子虽然不含任何手性原子，但具有手性；
3. 凡具有对称面或对称中心，一定是非手性的，无对应异构体，无旋光性；
即无对称面又无对称中心的化合物，一定是手性化合物，具有旋光性。
4. 费歇尔投影式：与手性碳原子相结合的两个横键指向平面前方，两个竖键向后。
5. DL命名法：甘油醛，羟基在右边（费歇尔投影式中），右旋甘油醛，为D构型。
6. RS命名法：最次的放在后面，若剩下的由大到小顺时针为R；逆时针为S；
7. 赤藓糖：相同原子团在同侧为赤型；
苏阿糖：相同原子团在异侧为苏型；。
有机化学课后题答案chapter05
第五章 立体化学习题5-1 [α] = -17 / 1 / 0.8 = - 21.25习题5-2 甲烷 4个C 3对称轴 3个C 2对称轴 二氯甲烷 1个C 2对称轴 习题5-3 甲烷 6个对称面， 二氯甲烷 2个对称面， 三氯甲烷 3个对称面， 乙烯分子 3个对称面。
习题5-4(1)COOH Cl HCH 3CHO H OHHO H 3H OH C 2H 5H Cl C 4H 9n-(2)(3)习题5-5CH 2COOH H OH 3H 7n-(1)(2)CH 3H Br 3)3COOC 2H 5H OH COOC 2H 5H OH(4)(3)H习题5-6（1）R ；（2）R ；（3）S 。
习题5-7（1）2R ，3R ； （2）2R ，3S ； （3）2S ，3R ； （4）2S ，3S 。
（1）－（4），（2）－（3）对映 （1）－（2），（1）－（3），（2）－（4），（3）－（4）非对映。
习题5-8 R ，R 。
习题5-9 cis -1,4-二甲基环己烷不具有手性碳，是非手性分子； cis -1,2-二甲基环己烷具有两个手性碳，但是具有一个对称面，是非手性分子。
习题5-10（1）8个 （2）6个 （3）2个 习题5-11 （1）、（3）具有内消旋体。
CH 3H Br 3H Br CH 3H 3Br HCH 3H 3H (1)enantiomermeso-CH 3H C 3H 7H n-CH 3Br H C 3H 7Br H n-CH 3Br H C 3H 7H Br n-CH 3H Br C 3H 7Br H n-(2)CH 3H H H 3H CH 3H Br H 3Br CH 3Br H H H 3H Br (3)meso-CH 3H H C 2H 5H CH 3Br H H H C 2H 5Br HCH 3H Br H H C 2H 5Br HCH 3Br H H H C 2H 5H (4)习题5-12（1），（3），（4），（5）是内消旋体。
有机化学 第5章 对映异构
Br
Cl
H H Cl
对称中心i
H H Br
(二)
手 性 因素
手性异构的产生是因为这类分子中存在使其产生手性的几
何因素，又称为手性因素。
凡因分子的手性因素而产生的立体异构称为手性异构。 手性异构体大多具有旋光性，因此又称为旋光异构体或光学异
构体、镜象异构等。
手性 异构
对映手性异构——具有不重合镜像关系的手性异构。 非对映手性异构——不具有实物与镜像关系的手性异构。
[a]l
t
或
t = [a]D
例：
H HO COOH OH H COOH
a
l ×c
[a] D = + 12o (水,20%)
( 钠光，D线，l=589nm)
25
(R, R)-(+)-酒石酸
溶剂
浓度
海洛因： [α]D15 －166o (甲醇） =
20 蔗糖： [α] D = + 66.7o
第二节 分子的手性和对称因素
立体化学中的顺序规则
顺序规则:各种取代原子或原子团按照先后顺序排列的规则 （1）单原子取代基：按原子序数大小排列，原子序数大 的顺序大，原子序数小的顺序小。（同位素，质量大者为 优）
eg
I > Br > Cl > S > P > F > O > N >C >D > H
(2) 多原子取代基：先比较第一个原子
埃米尔· 费雪 Hermann Emil Fisher 1852～1919 Germany 史上第2位诺贝尔化 学奖获得者
In recognition of the extraordinary services he has rendered by his work on sugar and purine syntheses
第五章立体化学基础（手性分子）
第五章 立体化学基础（手性分子） 一、选择题1．下列化合物具有旋光性的是( )。
CH 2OHHO HCH 2OH3HA ．B ．C ．D ．33COOHH2．3-氯-2,5-二溴己烷可能有的对映体的个数是( )。
A ．3对 B ．1对 C ．4对 D ．2对3．下列羧酸最稳定的构象是( )。
COOHCH 3H 3C H 3CCOOHCH 3A ．B ．C ．D ．4．下列化合物构型为S 型的是( )。
A ．B ．C ．D ．CH 3BrHNH 2CH 3HOH CH 2CH 3CH 2OHClH OHCOOHHOH CH 2OH5．具有手性碳原子，但无旋光活性的是( )。
A.E-1,2-二甲基环丁烷B.Z-1,2-二甲基环丁烷C.1,2-二氯丁烷D.1,3-二氯丁烷E.1,4-二氯丁烷 6．下列化合物的绝对构型为( )。
COOH H OHCH 2CH 3A ．B ．C ．D ．D-L-R-S-型型型型7．下列化合物构型为S 型的是( )。
A ．B ．C ．D ．CH 3BrHNH 2CH 3HOH CH 2CH 3CH 2OHClH OHCOOHHOH CH 2OH8．下列互为对映体的是( )。
H HO COOH H OH COOHH OHOH H COOH HHOOCOH H HO COOH OHH COOH HHOCOOH (1)(3)(4)(2)(1)(3)(4)(2)(1)(3)(2)和和和和(3)A ．B ．C ．D ．9．3R ，4R-3，4-二苯基戊酸的最稳定构象是( )。
A ．B ．C ．D ．3C 6H 56H 5HOOCH 23C 6H6H 53C 6H H C 6H65H 3H C 6H10．下列分子没有手性的是( )。
A ．顺-1-甲基-3-乙基环戊烷B ．反-1-甲基-3-乙基环戊烷C ．顺-1-甲基-2-乙基环丙烷D ．反-1-甲基-3-乙基环丁烷 11．下列化合物的Newman 式对应的费歇尔投影式为( )。
有机化学第五章作业(缩减版)
C、溴乙烷与NaOH水溶液共热
D、乙醇与浓硫酸共热到170℃
答案：A
18.【单选题】CH3CH2CH(Br)CH3在KOH的乙醇溶液中共热，主要产物是：
答案：A
19【单选题】下列化合物在NaOH醇溶液中脱HBr的反应速率最快的是
答案：C
20.【单选题】下列卤代烃与硝酸银的乙醇溶液作用，生成沉淀最快的是
A、CH3Cl
B、(CH3)3CCl
C、CH3CH2Cl
D、CH2=CHCH2Cl
答案：D
11.【单选题】下列化合物进行SN2反应时，哪个反应速率最快?
答案：A
12.【单选题】卤代烷烃发生消除反应的取向应遵循( )
A、扎依采夫规则
B、次序规则
C、马氏规则
D、休克尔规则
答案：A
13.【单选题】(CH3)3CBr与乙醇钠在乙醇溶液中反应主要产物是
答案：×
A、2-甲基-3-溴丁烷
B、3-甲基-1-溴丁烷
C、2-甲基-2-溴丁烷
D、1-溴丁烷
答案：C
16.【单选题】下列化合物中，最不易发生取代的是
A、CH3CH2CH2I
B、CH3CH2CH2F
C、CH3CH2CH2Br
D、CH3CH2CH2Cl
答案：B
17.【单选题】下列反应中，属于消除反应的是:
A、溴乙烷与NaOH醇溶液共热
答案：√
25.【判断题】CH2=CHCl为烯丙型卤代烃。
答案：×
26.【判断题】CH2=CHCH2Cl为乙烯型卤代烃。
答案：×
27.【判断题】卤代烃(CH3)3C−CH2Br，不能发生β-消除反应。
答案：√
有机作业答案1-8章
第一章绪论补（一）：1、4、5、6、91.甲基橙为一种含氧酸的钠盐，它含碳51.4%，氢4.3%，氮12.8%，硫9.8%，钠7.0%,问甲基橙的实验式是什么？C：51.4%/12=4.28；H：4.3%/1=4.3；N：12.8%/14=0.91；S：9.8%/32=0.31；Na：7.0%/23=0.304。
C：4.28/0.304=14；H：4.3/0.304=14；N：0.91/0.304=3；S：0.31/0.304=1；所以实验式为：C14H14N3O3SNa4．写出下列各反应能量的变化：（只要判断是小于零或大于零就可以）H• + Cl•→ HCl ΔH= -431.8 kJ.mol-1小于零放热Br2 →Br• + Br•ΔH= 192.5 kJ.mol-1大于零吸热CH3-H→CH3• + H•ΔH= 439.3 kJ.mol-1大于零吸热CH3• + H•→CH3Cl ΔH= -355.6 kJ.mol-1小于零放热5.根据电负性数据，用δ+和δ-标明下列键或分子中带部分正电荷和部分负电荷的原子：C=O O-H CH3CH2-Br N-H6. From the analytical values for each compound, derive its empirical formula.(a) hexanol: 70.4%C, 13.9%H (b) benzene: 92.1%C, 7.9%H(c) pyrrole: 71.6%C, 7.5%H, 20.9%N (d) morphine: 71.6%C, 6.7%H, 4.9%N(e) quinine: 74.1%C, 7.5%H, 8.6%N (f) DDT: 47.4%C, 2.6%H, 50.0%Cl(g) vinyl chloride: 38.3%C, 4.8%H, 56.8%Cl(h) thyroxine: 23.4%C, 1.4%H, 65.3%I, 1.8%N(a) C6H14O (b) CH (c) C4H5N (d) C17H19O3N (e) C10H12NO (f) C3H2Cl (g) C2H3Cl (h) C15H11NO4I49．系统命名法命名。
大学有机化学课本第1-5章勘误
第一章 绪论教材P5 练习1.3 SO 3的路易斯结构式（讨论）P10 中间 “遵循鲍林不相容原理”应改为“遵循保里不相容原理” P14 “单箭头表示一对电子的转移，双箭头（double-barbed ） 表示两个电子的转移。
”似乎不妥，且与学习指导矛盾。
P18 练习1.15 （1）~（4）题答案错O(1)(2)(3)(4)P24 练习1.21（4）题答案错 少6对电子 P27 图（a ）箭头错P32 第2行“故乘以106 ppm ”应为“故乘以106”。
P33 第3~4行“即有n +1个规律” 应为“即有n +1规律” P34 中间“每组共振吸收峰裂分之间的距离称偶合常数”似不妥，是否改为“每组共振吸收峰相邻小峰之间的距离称偶合常数”P34 质谱A :B +e +2e分子电子分子离子电子A B +--出处为胡宏纹教材，是否去掉e 上“-”号（与p60矛盾）？或换为：P37 习题7答案错(1)(2)(4)(5)(6)(3)OHO Cl学习指导P4 习题4答案不妥(1)(3)(4)OCl第二章 烷烃和环烷烃教材P39 “开链烷烃”概念未提 P40 “单烯烃”概念未提P42 中间“即甲基（Me-）和乙基（Et-）”不妥，似应“即甲基（methyl, Me-）和乙基（ethyl, Et-）”P43 命名“5-ethyl-2,6-dimethyloctane ” 似应“2,6-dimethyl-5-ethyloctane ”， “4-ethyl-3,7-dimethyloctane ”似应“3,7-dimethyl-4-ethyloctane ”；③如有几种取代基时，表示这些取代基的阿拉伯数字之间应加一个逗号“,” 不知道此句话什么意思。
P44 （三）“复杂支链是指支链上还有取代基的烷基。
选烷基最长……”此句不妥。
复杂支链这么下结论值得商洽，句号后还应加一句“复杂支链的命名方法与命名烷烃类似，但”P45 中间“所夹碳原子”所夹两字。
大学有机化学第五章 旋光异构(GAI)
(2S,3R)-2-羟基-3-氯丁醛
3）R/S和D/L构型标记法和旋光方向没有必然联系 构型只表示原子或原子团的空间排列方式，旋 光方向与基团空间排列方式、性质、结构有关，可用 旋光仪测定。命名时不用写出“+、-”的符号。
C 2H 5 H CH3
3R-3-甲基-1-戊烯
CH3
CH CH2
C HO C 2H 5
• HOOC—*CH—*CH—COOH • OH OH • CH3 - *CH- *CH-CH3 • Br Br
HOOC H OH HOOC HO COOH H H OH
HO H HOOC
H HOOC
OH
H
OH COOH
mirror
Ⅰ(2R,3R)-酒石酸
Ⅱ(2S,3S)-酒石酸
Ⅲ(2R,3S) )-酒石酸
COOH HO HO
2 3
OH H
H H
CH3
CH3
Ⅰ(2R,3S)-2,3-二羟基丁酸 Ⅲ (2S,3S)-2,3-二羟基丁酸 * C2 OH>COOH>CH(CH3) >H OH
C3*
OH>CH COOH>CH3>H OH
Ⅰ 和Ⅲ互为非对映体
HO
2
CHO
1
HO 2 H HO CH3 4 H
CHO 1
b a d
R
b
b c d
c
b
c
a
C
a d
S
c
C a
d
当最小基团d放在横线上时， 情况相反， 顺时针S -构型，逆时针构型为R -构型。（横 反竖不反）
a
a
d
c b
S
有机化学PPT第五章 立体化学基础课件
南京医科大学康达学院化学教研室 有机化学
南京医科大学康达学院 博学至精 明德至善
含有一个手性碳原子的化合物，在空间有2种不同构
型, 它们彼此构成一对对映体。
CH3C* HCOOH
COOH
OH
乳酸
HO C H
CH3
COOH H C OH
CH3
有一个手性碳的化合物必定 是手性化合物，只有一对对映体。
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问题：下列化合物哪些含手性碳原子？
1. CH2Cl2
2. CHCl3 3.CH3CHClCH2CH3
4. CH3-CH-CH2CH3 CH2CH3
H
6.
CH3 7.
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第一节 手性分子和对映体
一、手 性
观察自己的双手, 左手与右手有什么联系和区别？
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左右手互为镜像与实物关系(称为对映关 系)，彼此又不能重合的现象称为手性。
H
2 COOH
H3C3 1Cl
H 1OH
2 CH2CH3
3CH3
竖，顺，R南-京型医科大学康达学院化学教横研室，有逆机化，学 R-型
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课堂练习：根据Fischer投影式命名。
2
CO2H
H
OH 1
3 CH3 R-(-)-乳酸
HOCH2 3
中国药科大学有机化学习题册参考答案上
HC CH + CH3ONa HC CNa + H2
（4） HC CNa + CH3COOH
HC CH + CH3COONa
5. (3)>(2)>(1)>(4)
6. (1) H2C CHCH3
Br2
BrCH2CHBrCH3 NaNH2 HC CCH3 NaNH2 NaC CCH3
NBS H2C CHCH2Br
H
H
CC
H3C
CH3
(dl)
(dl)
HO H CH3 Br H (dl) H Br
CH3
5、
）
（
CH2Cl 1 ClCH2 H
C2H5
（
CH2Cl
4
）
CH3 Cl
H H
CH3
（
（
（ ）
（ ）
）
CH2Cl 2 CH3 Cl
C2H5
CH2Cl Cl CH3
C2H5
CH2Cl
3
CH3 H
H Cl
CH3
）
CH2Cl 5 CH3 H
(2) 8-羟基-5-硝基-2-萘甲酸(羧酸) (4) (R)-4-苯基-3-溴-1-丁烯 (5) 2, 2’-二乙基联苯
3、单项选择 (1)-(5)：CCACD 4、完成反应式
(6)-(7)：CD
5、合成
(2) HO3S
CH3I AlCl3 NO2
CH3
浓H2SO4
CH3
HO3S
H2O/H+
NO2 CH3
C2H5
（2）CH3CH2C CNa CH3CH2C CC2H5
H
Br
C2H5 H
有机立体化学习题及问题详解
九.写出3－甲基戊烷进行氯化反应时可能生成一氯代物的费歇尔投影式，指出其中哪些是对映体，哪些是非对映体？
十．写出下列化合物的费歇尔投影式，并对每个手性碳原子的构型标以（R）或（S）。
1.2.
2.4.
5.6.
十一.下列各化合物中有无手性碳原子（用*表示手性碳）
（1）CH3CHDC2H5(2) CH2BrCH2CH2Cl (3) BrCH2CHDCH2Br
4.具有S构型的化合物是具左旋（－）的对映体。
5.所有手性化合物都有非对映异构体。
6.非光学活性的物质一定是非手性的化合物。
7.如果一个化合物有一个对映体，它必须是手性的。
8.所有具有不对称碳原子的化合物都是手性的。
9.某些手性化合物可以是非光学活性的。
10.某些非对映异构体可以是物体与镜像的关系。
1R, 2R, 5S 1S, 2S, 5R
六. 1. S 2. R 3. 2R,3S 4. S 5. R
七. 1.
R S
2.
R S
3.
R S
4.
R S
5.
R S
八
解：全部使用费歇尔投影式，根据R,S构型之间仅仅相差任意两个基团或原子位置不同，只要任意两个基团或原子交换一次位置，就可以互变一次构型，解题时，任意写出分子的费歇尔投影式，先进行构型判断，如果不对，就交换两个原子或基团位置一次。
2.
与
（a）(b) (c) (d) (e)
四．写出下列化合物的三维结构式。
1.（S）－2－羟基丙酸2.（S）—2—氯四氢呋喃
3.（2R,3R）—2,3—二氯丁烷4.（R）—4—甲基—3—氯—1—戊烯
5.（1S,2R）—2—氯环戊醇6. (R)—3—氰基环戊酮
有机立体化学习题及答案
立体化学一．命名下列化合物。
1. 2. 3.4.二． 正确判断下列各组化合物之间的关系：构造异构、顺反异构、对映异构、非对映体，同一化合物等。
1. 2． 与 与 3.与 4.与5.与C C C CH 3H H CH 3H C C C CH 3H HCH 3OH H 3C H H ClH 3C H H Cl H 3C H H Cl H 3C HHClC C C CH 3HH CH 3H OH C CC CH 3H H CH 3OH C C C CH 3H CH 3OH C C C CH 3H H CH 3H6.与7.与8.与9.与10.与三. 指出下述指定化合物与其他化合物之间的关系（对映体、非对映体或同一化合物）1.与（a ） (b) (c) (d) 2.与（a ）CH 3H OH CH=CH 2CH3HH Br Cl 3CH 3H H Br Cl3CH 2OHCH 3HOH HOH 3332OH 2OH C C CH 3H HO 2OH CH 3HOHCH=CH 2CH 3CH 33四．写出下列化合物的三维结构式。
1. （S ）－2－羟基丙酸2. （S ）—2—氯四氢呋喃3.（2R,3R ）—2,3— 二氯丁烷4. （R ）—4—甲基—3—氯—1—戊烯5.（1S,2R ）—2—氯环戊醇6. (R)—3—氰基环戊酮7.（R ）—3—甲基—3—甲氧基—4—己烯—2—酮8.（2E,4S ）—4—氘代—2—氟—3—氯—2—戊烯9. （2R,3R ）—2—溴—3—戊醇 10. （2S,4R ）—4—氨基—2—氯戊酸 11. （S ）—2—氯—1,4—环己二酮 12. （1S,3S ）—3—甲基环己醇13. （2R,3S ）—2—羟基—3—氯丁二酸 14.（2E,4S ）—3—乙基—4—溴—2—戊烯 15. （1S,3S,5R ）—1—甲基—3—硝基—5—氯环己烷 16. （3S,5R ）—3,5—二甲基环己酮五．用Fisher 投影式完成下列题目。
第五章 立体化学
COOH COOH H OH HO H H OH HO H COOH (Ⅲ ) COOH (Ⅳ )
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2014-8-24
内消旋体
虽含有手性碳原子，但分子中存在对称面的旋光 异构体。内消旋体的旋光度为零，不是手性分子。
CO2H H H OH OH
CO2H 内消旋体(meso)
2014-8-24
构型的表示方法
CH3 H H C2H5 COOH
Cl Cl
（2S,3R）－2,3－二氯戊烷
H HO
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OH （2R,3R）－酒石酸 H COOH
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2014-8-24
含2个手性碳原子的化合物
1. 手性碳原子不同 2. 手性碳原子相同 在旋光性化合物中，随手性碳原子数目增多，其 对映异构体数目也增多，当分子中有n个不相同手 性C原子时，就可以有2n个对映异构体，它们可以 组成2n-1个外消旋体，如果分子中含有相同的手性 碳原子，其对映异构体的数目就要小于2n个。
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2014-8-24
平面偏振光和物质的旋光性
右旋体：使偏振光向右旋转的物质。用（＋）或d 表示。 左旋体：使偏振光向左旋转的物质。用（－）或l 表示。 旋光度：旋光物质使偏振光振动平面旋转的角度 称为旋光度。用α表示。用旋光仪测量。
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C2 H H H Cl H H 手性分子 H H H Cl
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非手性分子
Cl
Cl
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2. 对映异构体
乳酸的结构
镜子 COOH
COOH
透视式 OH
C
H
OH
CH 3
（a）
COOH CH 3-
顺时针排列
C
HO
H
H3C
（b）
反时针排列
分子（a）和分子（b）的关系呢？
在空间的排列上，可以看出他们是不相同的:
H COOH
HO C CH3
H HOOC
C OH H3C
可见，这两个分子是互为物体与镜像 关系，但又不能重合，是两个不同的化合 物，故称为对映异构体，简称对映体。
第五章 立体化学基础
立体化学(Stereochemistry) —— 以三维空间研究分子结构和性质的科学
立体异构
由原子或基团空间排列或取向不同所产生的异构现象。
同分异构
构造异构
碳位官 互 链置能 变 异异团 异 构构异 构
构
立体异构
构型异构 构象异构
对顺 映反 异异 构构
第一节 概述
一、平面偏振光及比旋光度
Answer: 把该物质的浓度减小一倍再测，这时旋光仪读 数将变为以前的一半。
二、对映异构和手性
1. 手性现象
同型号锤 1
同型号锤 2
锤 1 & 锤 2 可以完全重合
锤1
锤 1 镜像
锤 2 & 锤 1 镜像可以完全重合
锤 1 与锤 2 之间的关系相当于锤 1 与其镜像之间的关系。
左手
右手
左右手不能完全重合
手性碳 —— 手性分子的特征
F
H
C Br
Cl
F H C*
Br
连有四个不同基团的碳原子
*
➢ 手性碳(chiral carbon)
➢ 手性中心 (Chiral center)
手性碳标记
Cl
例： CH3C* HC*HCH3 Cl Cl
CH3C* HC* HCH2CH3 Cl Cl
非手性分子
镜像
F
F
Cl
Cl C
H
H C
Cl
对称面
Propanoic acid 有对称面 非手性
CH3
H
H
C
COOH
Lactic acid 无对称面
手性
CH3
H
OH
C
COOH
A
B
C
D
E
A. 甲烷分子有四个对称面（只画了其中一个）； B. 一氯甲烷有类似的三个对称面（只画了其中一个）； C. 二氯甲烷只有两个对称面； D. 氯溴取代甲烷只有唯一的一个对称面； E. 氟氯溴取代甲烷没有对称面。
COOH
转 60o
H
Cl
Cl
Cl
H
Cl
非手性分子
两者 互相 重合
F
H
Cl
Cl
非手性分子：与镜像相重合 （非手性分子不含有手性碳）
非手性分子
Br Cl
Br
Cl
转 180o
Cl Br
Cl Br
两者完 全重合
Br Cl
Cl Br
三、分子结构的对称性与分子的手性关系
1. 对称轴 如果从通过分子中任何一条直线旋转 360°/n,能得到
一个与分子完全重合的图形，则称该直线为该分子的 n 重旋转对称轴。记为Cn
水分子能被一个平面切成互为实物和镜象关系的两
部分，此平面就是该分子的对称面,用σ表示。
H3C
CH3
H HO C COOH
HO C COOH H
H
对称面
C
CH3
Cl
Br2 CH3CH2CH2CH3
hv,
外消旋体性
(racemic mixture)
（旋光性相互抵消——消旋）
➢ 外消旋体表示方式
Br
（） CH3CHCH2CH3
CH3
CH3
H
Br + Br
H
C2H5
C2H5
50%
50%
产物无旋光性
(dl)-2-溴丁烷 ()-2-溴丁烷
光学纯的异构体与外消旋体的物理性质比较
左手
左手的镜像
右手
左手的镜像
可以完全重合
Some Chiral Objects in our Life
蝴蝶的四翅
长瓣兜兰
（每侧两个） (Paphiopedilum dianthum)
左右对称
两侧长瓣左右对称
卡特兰 (Cattleya labiata)
左右对称
这种像左右手互为镜像与实物关系，彼此又
不能重合的现象称为手性（Chirality）。
普通光光波在 各个方向振动
光学活性物质使 偏振光的平面 发生偏转
旋转了α 的角度
普通光变成只在 一个平面振动的 光，故为偏振光
左旋和右旋
➢右旋(dextrorotatory)：使偏振光向顺时针方向偏转，表示为(+)或“d” ➢左旋(levorotatory) ：使偏振光向逆时针方向偏转，表示为(–)或“l”
COOH
at : 实验观察到的旋光度 l : 样品管长度（dm, 分米） c : 样品浓度（g / cm3） t : 测试时温度 : 波长
[a]25D = +12o (水,20%)
( 钠光，D线，=589nm)
(R, R)-(+)-酒石酸
Question: 在旋光管为1dm的旋光仪中，化合物的旋光度 读数为 +45°，你如何确定此物质的旋光度是 +45°，-315° ， +405°（360 + 45°），还 是 +765°？
没有对称面和对称中心 的分子是手性分子，有旋 光性。
判断分子是否具手性的方法 （1）建造一个模型 （2）寻找有无对称面或对称中心 （3）寻找手性碳原子或手性中心
Question:
HOCH2CHCHCH2OH HO OH
第二节 对映异构和非对映异构
一、含一个手性碳原子的化合物
1. 外消旋体和对映异构体的理化性质
3. 手性分子和非手性分子
手性分子
镜像
F
H
Br
Br
Cl
F
转 180o
H Cl
手性分子
两者不 能重合
F
Cl
Br
H
手性分子（chiral molecules）： 有手性现象的分子
手性(chirality)：实物和 其镜像不能重叠的现象
Chiral is derived from the Greek word cheiros, meaning “hand”.
例：
COOH
H
OH
HO
H
COOH
(R, R)-(+)-酒石酸
COOH
HO
H
左旋
H
OH
COOH
(S, S)-(-)-酒石酸
入射光方向 右旋
aa
旋光性物质或光活性物质
光活性分子旋光能力的表示方式 —— 比旋光度 [a]t
[a]t =
a
t
lc
specific rotation
例：
COOH
H
OH
HO
H
具有对称面的分子是非手性分子，无旋光性。
3 对称中心
Br H
H
Cl H
H
Cl
Br
H
H
H3C
H
H CH3
H
H
如果从分子中的 任一原子或原子团 经中心 P 等距离延 长得到具有相同的 另一原子或原子团， 则称该分子具有对 称中心（i）。 具有对称中心的分 子为非手性分子。
中心P
4 结论：
分子的结构与分子手 性的关系——