化学三立体化学精品PPT课件

透视式
费歇尔投影式
第二节 立体化学的顺序规则
顺序规则: 1. 把各种取代原子按照原子序数由大到小排列。原
子序数大的原子为优先基团。 2. -Cl,-Br,-I
2. 比较各种取代原子或原子团的排列顺序时，先比 较直接相连的第一个原子的原子序数。如果是相同 原子，那就再比较第二个、第三个……原子的原子 序数。 C(CH3)3 > CH(CH3)2 > CH2CH3 > CH3
H
CH2CH3
CC
H3C
CH3
H3C
CH2CH3
CC
H
CH3
(E) - 3- 甲基 - 2- 戊烯
(Z) - 3- 甲基 - 2- 戊烯
顺和Z、反和E 没有对应关系！
(2E,4Z) – 2,4- 己二烯酸
（四）顺反异构体的性质（一般规律的比较）
顺、反-丁烯二酸的物理性质
异构体
熔点/℃ 密度
溶解度 （25℃） /(g/100g·H2
（反，反）
（顺，反）
（反，顺）
H
CH2CH3 CH3CH2
CH(CH3)2
CC
CC
CH3
CH2CH2CH3 CH3
CH2CH2CH3
(三) Z , E － 命名法
Z,E — 命名法：依据次序规则比较出两个双键碳原子所 连接取代基优先次序。当较优基团处于双键的同侧时， 称 Z 式；处于异侧时，称 E 式。
第三章 立体化学基础
Organic Stereochemistry
（一） 分子模型的平面表示方法 （二） 立体化学的顺序规则 （三） 顺反异构 （四） 对映异构 （五） 构象异构
有机化合物异构现象的关系：
构造异构 异构现象
立体异构
碳架异构 官能团位置异构 官能团异构 互变异构
顺反异构 构型异构
对映异构 构象异构
3.中心碳原子上任何两个原子或原子团的位置经 一次或奇数次交换
(二）锯架（Sawhorses)投影式
以乙烷为例
H
HH
H
H
H
（三）纽曼(Newman)投影式:
H
H
H
H
H
H
H
H
H H
HH
H
H
OH OH
H3C CH3
投影式之间的相互转换,以2,3-丁二醇为例:
H
H
OH OH
H3C CH3
透视式和费歇尔投影式之间的相互转换, 以乳酸为例:
H3C H
COOH HOOC
OH
C CH3
H
构象异构
HH 0°
H H 60°H
H H
H H
H
H
H
乙烷
第一节 分子模型的平面表示方法 （一）费歇尔（Fischer)投影式
费歇尔投影式投影的方法：
1. 找出分子的碳主链(最长的碳链)竖直放着。 2. 将编号最小的碳原子放在上面。 3. 水平放置的基团在前面,竖直放置的基团在后面,然后
写出投影式。
乳酸
费歇尔投影式
费歇尔投影式相互转化的规则：
构型保持不变的操作 1. 只能在平面内旋转180º， 2. 允许一个原子或原子团不动，另外三个原子或原
子团按顺时针方向或逆时针方向依次换位 3. 允许中心碳原子上任何两个原子或原子团的位置
经两次或偶数次交换
改变构型的操作： 1.在纸平面上旋转90º或270º， 2.离开纸面旋转，
O)
顺-丁烯二酸 130
1.590
源自文库
78.8
反-丁烯二酸 287
1.625
0.7
1．构造式（结构式）相同（分子的结构相同，构型不同）
2. 物理性质，不相同：
①m.p,顺↓ 反↑
②溶解度，顺↑
③燃烧热，反式↓ 稳定，
3．化学性质：反应类型相同，（如都能脱水，生成酐）
燃烧热 /kJ·mol-1
1.364 1.339
(一) 碳碳双键的顺反异构
以丁烯二酸为例,HOOCCH=CHCOOH
沸点 3.5℃ 顺-丁烯二酸
沸点0.9℃ 反-丁烯二酸
（二)环状化合物的顺反异构:
反- 1,2 - 二甲基环丙烷
顺- 1,2 - 二甲基环丙烷
H
CH2CH3
CC
H
CH2CH2CH3
CH3CH2
CH(CH3)2
CC
CH3CH2
有机化合物异构现象的关系：
碳架异构 CH3CH2CH2CH3
丁烷
构造异构
官能团位置 异构
CH3CH2CH3
OH
异丙醇
CH3CH2CH2OH
丙醇
官能团异构
CH3OCH3
甲醚
CH3CH2OH
乙醇
互变异构
CH2=CHOH
乙烯醇
CH3CHO
乙醛
顺反异构 HOOCCH=CHCOOH
构型异构
立体异构
HO
对映异构 C
顺－丁烯二酸 反－丁烯二酸
第四节 对映异构
（一）物质的旋光性
平面偏振光
光是一种电磁波，它振动着前进，振动方向垂 直于前进方向。普通光在所有可能的平面上振动。
如果使单色光通过Nicol棱镜，只有同棱镜晶轴平 行的平面上振动的光线才可以通过棱镜，因此通过这种 棱镜的光线就只在一个平面上振动，这种光就是平面偏 振光。
CH2 Cl > CH2 OH > CH2 NH2
3. 对于含有双键或叁键的原子,可看成连有两个 或三个相同的原子。
C=Y
CY (Y) (C)
Y为C、O、N等常见原子，是几重键就相当于连几 个相同的原子。
H (C) CH CH2 相当于 C C H
(C) H
H(C) H(C)
相当于 (C)
H
( C)
常用比旋光度
t
来表示物质的旋光属性。
如：肌肉乳酸的比旋光度为
20
D
=+0.38°，发酵
乳酸的比旋光度为：2D0
=-0.38°
t
B l
CH2CH2CH3
产生顺反异构的条件：
a
a
a
b
b
b
顺式
b 反式 a
如果同一个碳原子连有相同的原子或原子团时，无顺反 异构现象
一个有机化合物产生顺反异构的条件是： 1 、原子之间有阻碍自由旋转的因素，如双键或环的存在 2 、每个双键或环上碳原子连着两个不同的原子或原子团
1-苯基-1,3-戊二烯
（顺，顺）
(C)
H
H (C)
(C) (C) C CH 相当于 C C H
(C) (C)
(N) (C) C N 相当于 C N
(N) (C)
CN>
> C CH > CH CH2
练习：
1.
3
4
1
2
5
6
7
2.
12
3
5
4
6
第三节 顺反异构
定义：有机物分子中如具有双键或环的存在，键的自由旋 转会受到阻碍，当双键或环上连接不同的原子或基团时， 就会产生顺式和反式的结构，这种异构现象称为顺反异构
旋光性或光学活性
旋光仪示意图
在盛液管中放入旋光性物质后，偏振光将发生 偏转。能使偏振光向右旋转的，称为右旋化合物， 用(+)表示；能使偏振光向左旋转的，称为左旋化合 物，用(-)表示。
偏振光旋转的角度α称为旋光度。旋光度
α与盛液管的长度、溶液的浓度、光源的波
长、测定时的温度、所用的溶剂的关系。通