第六章立体化学分析
《有机化学(第二版)》第6章：立体化学基础
第六章
立体化学基础
19:21
第一节 顺反异构 一、顺式和反式 二、Z—型和E—型 三、顺反异构的性质
19:21
第一节 顺反异构
1、 顺反异构
重点介绍顺反异构体的Z/E标记法。 哪些化合物存在顺反异构体：
(1). 含有 C =C 、 C =N 、 N =N 双键的化合物。
(2). 环状化合物。
顺反异构现象。
顺反异构体的命名方法： 1. 顺/反标记法：
相同的原子或基团位于双键（或环平面）的同侧为“顺 式”； 否则为“反式”。
a C=C b b b a a C=C a b b b b a a a
19:21
b a
_ 顺式 (cis )
_ 反式 (trans )
_ 顺式 (cis )
_ 反式 (trans )
2. Z / E标记法：
该法是1968年IUPAC规定的系统命名法。
规定按“次序规则”，若优先基团位于双键的同侧为 Z
式（德文Zusammen的缩写，中文意为‘在一起’）；否
a C=C b (Z)
c d
a c
b d
a C=C b (E)
d c
19:21
应用举例: 含C=C双键的化合物：
H Cl _ C=C H Cl H Cl C=C Cl H
翻 转
CO O H HO H C H3
翻 转
(2) 可以旋转n180。(n>=1)，但不能旋转90。或270。。
19:21
CO O H H OH C H3
旋 转180
C H3 。 HO H CO O H
19:21
旋转180 。
CO O H H OH C H3
第6章立体化学 华南理工大学有机化学讲义
旋光度；
PB：质量浓度 (g/ml); l：样品管长
6/4/2014 11:17 P度M (dm);
在一定温度和波长条件下， 样品管长度为1dm，样品浓度
为1g・ml-1时测得的旋光度，
是一物理常数.
t：温度；力波长,
钠光：D, 589nm
普6.3手性分子的性质
具有相同的分子构造，但构型不同，互为镜像不能重合的 两种构型的异构体称为对映异构体。
•凡是手性分子，必有互为镜象的构型.分子的手性是存在对 映体的必要和充分条件.
• 一对对映体的构造相同，只是立体结构不同，旦呈镜像关系, 这种立体异构就叫对映异构.如乳酸是手性分子，故有对映 体存在：
6/4/2014 11:17 PM
第六章立体化学
以三维空间研究分子结构和性质的科学
-分子中原子或基团在空间的排列状况 -不同的排列对分子性质的影响
主要内容 ♦立体异构体、旋光性 ♦手性分子和非手性分子、手性碳 ♦对映异构体和非对映异构体 ♦立体结构的表示方法、命名
第六章立体化学
、异构体的分类 ―►碳架异构
f构造异构
高題相顺序分子式，
F Cl
Cl
非手性分子
Br
Q"
Cl Br
两者完 全重合
Br Cl
Cl Br
手性分子是不对称分子；非手性分子是对称分子。
6/4/2014 11:17 PM
6.2手性和对称性
1-氟氟-1-氯甲烷为非手性分子
图6.4 1_氟_1一氯甲烷分子模型示意图
6/4/2014 11:17 PM
6.2手性和对称性
（2）对映异构
6/4/2014 11:17 PM
第六章立体化学v资料讲解
COOH HO C H
H C Cl COOH
(S,S)-
(R,R)-
(2S,3R)-
(2R,3S)-
两个手性碳原子，最多有四种可能的结构：
（每增加一个手性碳原子，构型增加两倍）
n 个手性碳原子，有最多有 2 n 种可能的结构。
写出酒石酸 （HOOCCH(OH)CH(OH)COOH） 的可能的异构体
OH在右为D－型，OH在左为L－型；
D，L－构型是人为规定的； D，L与(+)-、(-)-没有一一对应的关系；
D，L构型的标记常用于糖类、氨基酸(NH2)领域之中； D，L构型物质的等量混合物，无旋光性，成为外消旋体。
2. R，S－绝对构型表示法
d为最小的基团放在最远处
a
a
b
C
d c
a>b>c，顺时针
H B r S
CH3 H Br S
H Cl R
CH3 Ph
H Br S
Br H S
Ph
C H 3 B r
H C O O H
R对 映 体 ( 混 合 后 为 外 消 旋 体 )
Cl
H CH3 R H Br R
CH3 Ph
非对映异构体
H Br S
H Br R Ph
非对映异构体
内消旋体
CH3 H OH
CH3
3.对称中心：
FH Cl H
H Cl
HF
4.交替对称轴：
Cl
CH3 H H H
H
CH3
Cl
先旋转，后反映
旋转180o
360o/n(n≥2)
Cl
Cl
H
CH3
H H
有机化学上第六章-立体化学
第三十四页，共63页。
注意
• 外消旋体与内消旋体都没有旋光性，但 它们有本质的不同：
• 外消旋体是等量左旋体和右旋体的混合 物，可拆分；
• 内消旋体是分子内有对称面的单一化合 物，不可拆分。
第三十五页，共63页。
(六) 手性中心的产生
• 〔2〕判断分子中有无对称面和对称中心 在立体化学中有重要意义。
第九页，共63页。
(三) 手性分子的性质——光学活性
光学活性：手性分子可以使平面偏振光发生偏转的性质〔旋光性〕
(1) 偏振光
• 光是一种电磁波，光波的振动方向与其前进方向垂直。
• 普通光在所有垂直于其前进方向的平面上振动。
• 偏振光——只在一个平面上振动。
手性中心的产生与手性合成有密切关系。
(1) 第一个手性中心的产生 (自学)
产 生 第 一 手 性 碳
CH3CH2CH2CH3 Cl2
CH3*CHCH2CH3 +其 他 产 物 Cl
前 手 性 碳
外 消 旋 体
当产生第一个手性中心时，两个氢原子被取代的概率
均等，生成的对映体的量相等，产物没有旋光性，是一 个外消旋体。即从非手性反响物合成手性产物时常得到 外消旋体。
HO CH3 赤式
前后
H
H3C
Cl
HO
CH3
H
赤式 前后
前后碳旋转方向不同
前后碳旋转方向相同
“苏式〞、“赤式〞的概念在研究有机反响的立体化 学关系和反响机理时常会遇到。
第三十三页，共63页。
(2) 具有两个相同手性碳原子的对映异构
酒石酸分子中含有2个＊C，可能的异构体有：
有机化学课件--第六章立体化学
COOH
C
H
CH3
OH
(S)-(+)-乳酸
mp 53oC
[]D=+3.82
pKa=3.79(25oC)
5/10/2019
COOH
C H
OH
CH3
外消旋乳酸
(R)-(-)-乳酸 mp 53oC
()-乳酸 mp 18oC
[]D=-3.82
pKa=3.83(25oC)
课件
[]D=0
pKa=3.86(25oC)
光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进 方向垂直。
让光通过一个象栅栏一样的 Nicol 棱镜 (起偏镜)
不是所有方向的光都能通过，而只有与棱镜晶轴方
向平行的光才能通过。这样，透过棱晶的光就只能
在一个方向上振动。这种只在一个平面振动的光，
称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。
5/10/2019
课件
3
那么，偏振光能否透过第二个Nicol 棱镜 (检偏 镜) 取 决于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透 过；否则不能通过。
15
CH3 C*H COOH
OH
乳酸
镜子
COOH
C
H
OH
CH3
对映体
COOH
C HO
H
CH3
手性分子
手性中心
手性碳原子C *
5/10/2019
课件
16
（一）对映异构体的性质
1 结构：镜影与实物关系。 2 内能：内能相同。 3 物理性质和化学性质在非手性环境中相同， 在手性环境中有区别。 4 旋光能力相同，旋光方向相反。
D-(+)-甘油醛
L-(-)-甘油醛
D、L与 “+、-” 没有必然的联系
第六章+立体化学
旋光度和比旋光度？
6.3 手性分子的性质
旋光性物质的旋光度在一定的溶液中随所使用的溶剂、温度 和偏振光波长不同而变化。为了定性区分，统一采用比旋光 度。
比旋光度是具有旋光性物质的一种特有的常数,用[a]表示。 比旋光度：每毫升含1克旋光性物质的溶液，在10厘米盛液
管中所测得的旋光度。
[α]t=
13
Cl Cl HH
Cl Cl HH
6.2 手性与对称性
分子中有一个对称面。实物和镜象重合。
有对称面的分子，实物和镜象能重合，没有手性，没有 对映异构体，无旋光性。
对映异构体在非手性环境中，化学性质、物理性质相同，在 手性环境中，各种性质不同。表现在对偏振光反应不同，可 使偏振光向左旋或右旋。
14
1
C*
2
4 3
6.1 异构体的分类 6.2 手性和对称性
目录
6.2.1 分子的手性、对映异构、对映(异构)体；
6.2.2 对称因素
6.3 手性分子的性质—光学活性
6.3.1 旋光(活)性；
பைடு நூலகம்
6.3.2 旋光仪和比旋光度
6.4 具有一个手性中心的对映体
6.4.1 对映体和外消旋体的性质；
6.4.2对映异构体的构型表示方法；
H
C Br
C2H5
直观但书写麻烦
26
2. 费歇尔投影式（ Fischer ） 用平面形式来表示具有手性碳原子的分子立体模型的式子。
规定：一般将手性碳放在纸面上，横竖两线的交点代表手性碳 原子；碳链放在竖直方向，将碳链中编号为1的放在竖线上方；竖 的两个基在纸面下方，横的两个基在纸面上方。
例：用费歇投影式写出CH3CHOHCOOH的对映异构体
第六章 立体化学
不具有上述任何一种对称元素的化合物成为不对称化合 物，也就是手性化合物。 注意：1956年前，人们认为的化合物不对称性是构成对 映体的条件，事实上酒石酸就是例外。后来， R. S. Cahn 引 入手性的概念才能准确的区分化合物的不对称性。
有机化学中使用的最多的是对称中心和对称面：
Cl
Cl C C H
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。
普通光
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。
平面偏振光
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。
第六章 立体化学
一、手性和对称性 二、具有一个手性中心的对映异构 三、 构型和命名法 四、 具有两个手性中心的对映异构 五、 手性中心的产生 六、 不含手性中心化合物的对映异构
七、 立体化学的应用
一、手性和对称性
同分异构体
碳架异构
同 分 异 构 体
构造异构
位置异构
官能团异构 顺反异构
立体异构 光学异构 构象异构
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。通常用 比旋光度[α]来表示物质的旋光属性。公式如 下：
t
B l
α: 旋光仪的旋光度 ρB: 质量浓度(g/ml) l: 盛液管的长度 Tt: 测定时的温度 λ: 光源的波长
化学竞赛第六章立体化学
03 环状化合物立体化学性质 探讨
环状化合物手性判断方法
观察法
直接观察分子中是否存在手性碳原子，若存在则 分子具有手性。
对称法
判断分子是否具有对称中心、对称面或对称轴， 若不具有则分子具有手性。
旋光法
测定分子的旋光度，若旋光度不为零则分子具有 手性。
环上取代基位置对性质影响
取代基位置对物理性质的影响
取代基的位置会影响分子的极性、偶极矩等 物理性质。
取代基位置对化学性质的影响
不同位置的取代基会影响分子的反应活性、 选择性等化学性质。
取代基位置对生物活性的影响
某些环状化合物具有生物活性，取代基的位 置会影响其生物活性及药效。
典型环状化合物案例分析
1 2
环己烷及其衍生物
环己烷是最简单的环状化合物之一，其衍生物具 有多种立体化学性质，如手性、构象异构等。
透视式
Newman投影式
沿碳-碳键的轴方向观察，用圆圈表示 碳原子，用短线表示化学键。
用透视的方法表示分子的立体构型， 常用于表示环状化合物。
Fisher投影式和Newman投影式
Fisher投影式
将碳链竖直放置，把取代基按次序规则排在碳链四周，只表示出键的连接情况，不表示空间构型。
Newman投影式
炔烃顺反异构现象及命名规则
要点一
顺反异构现象
要点二
命名规则
炔烃分子中，碳碳三键的存在使得与之相连的原子或基团 在空间上产生不同的排列方式，从而产生顺反异构现象。
对于炔烃的顺反异构体，一般采用顺/反命名法。其中，顺 式表示两个较优基团在碳碳三键的同一侧，反式表示两个 较优基团在碳碳三键的两侧。命名时需遵循优先顺序规则 ，先比较与三键相连的两个原子的原子序数，若不同则原 子序数大者为较优基团；若相同则比较与之相连的第三个 原子的原子序数，以此类推。
第六章立体化学分析
第六章⽴体化学分析第六章⽴体化学(⼀) 在氯丁烷和氯戊烷的所有异构体中，哪些有⼿性碳原⼦？解：氯丁烷有四种构造异构体，其中2-氯丁烷中有⼿性碳：CH 3C CH 3CH 3CH 3CH 2CH 3ClCH 3CH 2CH 2CH 2Cl*3ClCH 3CH 2氯戊烷有⼋种构造异构体，其中2-氯戊烷(C 2*)，2-甲基-1-氯丁烷(C 2*)，2-甲基-3-氯丁烷(C 3*)有⼿性碳原⼦：CH 3C CH 3CH 32ClCH 3(CH 2)4ClCH 3CH 2CH 2CHCH 3Cl CH 3CH 22CH 3ClCH 3CHCHCH 3CH 3Cl CH 3CHCH 2CH 32ClCH 3CCH 2CH 3CH 3CH 3CHCH 2CH 2ClCH 3***(⼆) 各写出⼀个能满⾜下列条件的开链化合物：(1) 具有⼿性碳原⼦的炔烃C 6H 10；(2) 具有⼿性碳原⼦的羧酸C 5H 10O 2 (羧酸的通式是C n H 2n+1COOH)。
解： (1)CH 3CH 2CHC CH 3*(2)CH 3CH 2CHCOOH3*(三) 相对分⼦质量最低⽽有旋光性的烷烃是哪些？⽤Fischer 投影式表明它们的构型。
解： CH 2CH 32CH 2CH 3H CH 3和 CH 2CH 32CH 2CH 3H CH 3 CH 2CH 3CH(CH 3)2H CH 3 和 CH 2CH 3CH(CH 3)2HCH 3 (四) C 6H 12是⼀个具有旋光性的不饱和烃，加氢后⽣成相应的饱和烃。
C 6H 12不饱和烃是什么？⽣成的饱和烃有⽆旋光性？解：C 6H 12不饱和烃是CH 2CH 32H CH 3或CH 2CH 32H CH 3，⽣成的饱和烃⽆旋光性。
(五) ⽐较左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的下列各项：(1) 沸点 (2) 熔点 (3) 相对密度 (4) ⽐旋光度 (5) 折射率 (6) 溶解度 (7) 构型解： (1)、(2)、(3)、(5)、(6)相同；(4)⼤⼩相同，⽅向相反； (7)构型互为对映异构体。
第六章 动态立体化学 立体化学教学课件
二、sp2杂化原子的前-手性 1、前-手性
R1
C
R2 ph
1）
CO
Me
前手性
O
当R1≠ R2时，进行加成反应得
到对映体，产生一个手性中心。
LiAlH4
ph
H
C
OH ph
C？
Me
c Me
H
(a）
（b）
手性分子（对映体）
2） ph
CO
R2
前手性
1)MeMgBr ph
2)H3O
R？2
H
OH
ph
C
OH
R2？ C
3） A
OH
C
X
B
H3C
O
S
H3C O
S
H
C
H
CO
X
, H3C
, ph
O,
C
H
OH
这些分子都是前手性分子，-Ｘ/ -Ｘ、-ＣＨH３ / -ＣＨ３
=Ｏ/ =Ｏ、-Ｈ/-Ｈ和-Ｈ/-Ｈ分别是对映基。
2、前手性基标记：前-R，前 -S
前手性分子Cabc2中两个c基团能区分为前-R基 和前 –S基；
按顺序规则，指定一个c优先于另一个c，如果 得到的前手性中心是R -构型，则指定优先的c是前 -R基；如果得到S -构型，则指定优先的c是前-S基。
规律：
1、消去的H与离去基团处于反位交叉构象，最易消除。 2、两个季胺盐消除很慢，因H与+NMe3处于反位交叉
构象，有两个大的基团处邻位交叉构象，空间位阻 大。
Zn粉脱邻二卤原子的机理不同，是順式消除。
Br
C
H ph
Br C
H ph
？
《现代物理有机化学》笔记第六章立体化学
《现代物理有机化学》笔记第六章立体化学一、教学内容本节课的教学内容选自《现代物理有机化学》笔记的第六章，主要讲述立体化学的相关知识。
本章内容主要包括立体化学的基本概念、立体异构体的类型、立体化学的测定方法以及立体化学在有机合成中的应用。
具体内容包括：1. 立体化学的基本概念：手性、手性碳、非手性碳、绝对构型、相对构型等。
2. 立体异构体的类型：顺反异构体、对映异构体、非对映异构体等。
3. 立体化学的测定方法：旋光法、圆二色法、核磁共振等。
4. 立体化学在有机合成中的应用：立体选择性反应、立体固定化催化剂等。
二、教学目标1. 使学生了解立体化学的基本概念，理解手性碳和非手性碳的区别，掌握绝对构型和相对构型的表示方法。
2. 使学生掌握立体异构体的类型，能识别顺反异构体、对映异构体和非对映异构体。
3. 使学生了解立体化学的测定方法，理解旋光法、圆二色法和核磁共振的原理及应用。
4. 使学生了解立体化学在有机合成中的应用，能运用立体化学的知识解释立体选择性反应和立体固定化催化剂的原理。
三、教学难点与重点1. 教学难点：立体异构体的类型及识别，立体化学的测定方法及应用。
2. 教学重点：立体化学的基本概念，绝对构型和相对构型的表示方法。
四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、多媒体教学设备。
2. 学具：笔记本、彩笔、剪刀、胶水。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示一些具有不同立体结构的有机分子，引导学生思考为什么有机分子会有不同的结构。
2. 讲解基本概念：讲解手性、手性碳、非手性碳、绝对构型、相对构型的定义及表示方法。
3. 分析立体异构体：分析顺反异构体、对映异构体和非对映异构体的特点，引导学生通过观察分子结构来识别不同类型的立体异构体。
4. 讲解测定方法：讲解旋光法、圆二色法和核磁共振的原理及应用，引导学生理解这些方法在立体化学研究中的重要性。
5. 应用实例解析：分析一些具有立体选择性反应的有机合成实例，讲解立体固定化催化剂的原理及应用。
有机化学 第六章 立体化学
观察方向
C d
b
c R构型 CHO ex: H OH CH2OH
Cl C2H5 H
Cl>C2H5>CH3>H
CH3
OH>CHO>CH2OH>H
R-（+）-甘油醛
S-（+）-2-氯丁烷
* R/S是基于次序规则确定的，与原来的基团没有联系。
OH OH 还原 C2H5 CH3 C2H5 CH2Br H H OH>CH2Br>CH2CH3>H OH>CH2CH3>CH3>H S构型 R构型 * CH 还原时，与 C 相连的键没有断裂，因此构型保持不变，但CH3 和 2Br 次序改变
R-2-溴丙酸
Ag2O. H2O
COOH H OH CH3
R-乳酸
六. 外消旋体的拆分 1. 机械拆分法 2. 选择吸附拆分法 3. 微生物拆分法 4. 化学拆分法 ex: 拆分酸
（+）RCOOH （ ）RCOOH
-
2（ ） RNH2
-
RCOO（ ）RNH3 （+）
（ ） （ ）
- RCOO - RNH3
H CH3
H P H
H
COOH
3. 对称轴（Cn） 360°/n （n=正整数，且n>1）
H3C C H C2
4.交替对称轴（旋转反应轴） 设想分子中有一跳直线，当分子以此直线为轴旋转360°/n 后，再用一个与此直线 垂直的平面进行反映（即以次平面为镜面，作出镜像），如果得到的镜像与原来分子 完全相同，这条直线就是交替对称轴。例如：
α C10H7
如果a=b，则由于有m. 因而不是手性分子
第六章 立体化学
解
Cl
>
CBr3
>
CHCl2 C6H5
>
COCl CH2CH3
>
COOH
>
CONH2
>
CHO
>
CH2OH
>
>
24
A. 三维结构：
（a>b>c>d)
25
OH
C2H5 H CH3
R
方法：站在最小基团d的对面，然后按先后次序观察 其他三个基团。从最大的a经b到c，若是顺时针的， 则为“R”；反之，标记为“S”。（a>b>c>d)
六、环状化合物的立体异构
有两个碳原子各连有一个取代基,就有顺反异构。 如环上有手性碳原子,则有对映异构现象。 环状化合物手性碳原子的判断： 看要考察的碳原子所在的环左右 是否具有对称性，若无对称性则 相当于两个不一样的官能团，则 该碳原子是手性碳原子。如有所 示结构中：
几个*？几 个光学异 构体?
HOOC
HOOC NO2
COOH O 2N
2,2‘-二羧基-6,6’-二硝基联苯分子的一对对映体
基团的阻转能力大小：
I>Br>Cl>CH3>NO2>COOH>NH2>OCH3>OH>F>H
结论：联苯型化合物只要同一苯环上所连的基团不同， 分子就具有手性。
50
指出下列化合物有无光活性
CHO Br (1) CN Br (2) N CH3 H2N N C2H5 C2H5 CH3 HOOC (3) CONH2 CH2 CH
(5)
CH3 CH
CH Cl
(6)
有机化学第六章立体化学ppt课件(2024)
2024/1/29
1
目录
2024/1/29
• 引言 • 手性与对称性 • 立体异构体 • 立体选择性合成 • 立体化学在生物化学中的应用 • 结论与展望
2
2024/1/29
01
引言
3
立体化学的概念与重要性
2024/1/29
立体化学研究分子中各原子或原子团在空间的相对排列 和构型 立体异构体：具有相同分子式和结构式，但空间排列不 同的化合物 立体化学对有机化合物的性质、反应和合成有重要影响
2024/1/29
立体选择性合成原理
利用化学反应中的立体选择性，即反应物分子在空间中特定 方向的排列和组合，生成具有特定立体构型的产物。这种选 择性可以来源于反应物本身的立体结构，也可以由催化剂或 反应条件等因素诱导产生。
16
立体选择性合成的方法与策略
03
手性合成策略
动力学拆分策略
立体专一性合成策略
4
立体化学的历史与发展
早期立体化学观念
范托夫、勒贝尔等科学家的贡献
现代立体化学的发展
X射线衍射、核磁共振等技术的应用
2024/1/29
5
立体化学在有机化学中的应用
立体选择性合成
通过控制反应条件，选择性地合成特定立体异构体
立体异构体的分离与鉴定
利用物理和化学方法分离和鉴定立体异构体
2024/1/29
2024/1/29
立体化学将在材料科学中发挥重 要作用，通过控制分子的立体构 型实现材料性能的调控和优化。
立体化学将在生物科学中发挥重 要作用，通过研究生物体内的手 性现象和立体化学过程，揭示生
命过程中的奥秘。
26
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章 立体化学(一) 在氯丁烷和氯戊烷的所有异构体中，哪些有手性碳原子？解：氯丁烷有四种构造异构体，其中2-氯丁烷中有手性碳：CH 3C CH 3CH 3CH 3CH 2CH 3ClCH 3CH 2CH 2CH 2Cl*3ClCH 3CH 2氯戊烷有八种构造异构体，其中2-氯戊烷(C 2*)，2-甲基-1-氯丁烷(C 2*)，2-甲基-3-氯丁烷(C 3*)有手性碳原子：CH 3C CH 3CH 32ClCH 3(CH 2)4ClCH 3CH 2CH 2CHCH 3Cl CH 3CH 22CH 3ClCH 3CHCHCH 3CH 3Cl CH 3CHCH 2CH 32ClCH 3CCH 2CH 3CH 3CH 3CHCH 2CH 2ClCH 3***(二) 各写出一个能满足下列条件的开链化合物：(1) 具有手性碳原子的炔烃C 6H 10；(2) 具有手性碳原子的羧酸C 5H 10O 2 (羧酸的通式是C n H 2n+1COOH)。
解： (1)CH 3CH 2CHC CH 3*(2)CH 3CH 2CHCOOH3*(三) 相对分子质量最低而有旋光性的烷烃是哪些？用Fischer 投影式表明它们的构型。
解： CH 2CH 32CH 2CH 3H CH 3和 CH 2CH 32CH 2CH 3H CH 3 CH 2CH 3CH(CH 3)2H CH 3 和 CH 2CH 3CH(CH 3)2HCH 3 (四) C 6H 12是一个具有旋光性的不饱和烃，加氢后生成相应的饱和烃。
C 6H 12不饱和烃是什么？生成的饱和烃有无旋光性？ 解：C 6H 12不饱和烃是CH 2CH 32H CH 3或CH 2CH 32H CH 3，生成的饱和烃无旋光性。
(五) 比较左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的下列各项：(1) 沸点 (2) 熔点 (3) 相对密度 (4) 比旋光度 (5) 折射率 (6) 溶解度 (7) 构型 解： (1)、(2)、(3)、(5)、(6)相同；(4)大小相同，方向相反； (7)构型互为对映异构体。
(六) 下列Fischer 投影式中，哪个是同乳酸COOHHOH CH 3一样的？ (1) CH 3H HO (2) 3COOH HOH (3) CH 3COOH H OH (4) CH 3COOH HHO 解： (1)、(3)、(4)和题中所给的乳酸相同，均为R-型；(2)为S-型。
提示：① 在Fischer 投影式中，任意两个基团对调，构型改变，对调两次，构型复原；任意三个基团轮换，构型不变。
② 在Fischer 投影式中，如果最小的基团在竖键上，其余三个基团从大到小的顺序为顺时针时，手性碳的构型为R-型，反之，为S-型；如果最小的基团在横键上，其余三个基团从大到小的顺序为顺时针时，手性碳的构型为S-型，反之，为R-型；(七) Fischer 投影式HBr CH 3CH 2CH 3是R 型还是S 型？下列各结构式，哪些同上面这个投影式是同一化合物？(1) HBr 3C 2H 5 (2) H CH 3C 2H 5(3) CH H 3(4)CH解： S-型。
(2)、(3)、(4)和它是同一化合物。
(八) 把3-甲基戊烷进行氯化，写出所有可能得到的一氯代物。
哪几对是对映体？哪些是非对映体？哪些异构体不是手性分子？解：3-甲基戊烷进行氯化，可以得到四种一氯代物。
其中：3-甲基-1-氯戊烷有一对对映体：HCH 3CH 3CH 2CH 2CH 2ClHCH 3CH 3CH 2CH 2CH 2Cl3-甲基-2-氯戊烷有两对对映体：CH 3Cl HHCH 32H 5CH 3Cl H H CH 32H 5CH 3Cl H HCH 32H 5CH 3Cl H H CH 32H 5(1) (2) (3) (4)(1)和(2)是对映体，(3)和(4)是对映体；(1)和(3)、(2)和(3)、(1)和(4)、(2)和(4)、是非对映体。
(九) 将10g 化合物溶于100ml 甲醇中，在25℃时用10cm 长的盛液管在旋光仪中观察到旋光度为+2.30°。
在同样情况下改用5cm 长的盛液管时，其旋光度为+1.15°。
计算该化合物的比旋光度。
第二次观察说明什么问题？解：︒+=⋅︒+=⋅=0.231100103.2][dm ml g LC αα第二次观察说明，第一次观察到的α是+2.30°，而不是-357.7°。
(十) (1) 写出3-甲基-1-戊炔分别与下列试剂反应的产物。
(A) Br 2，CCl 4 (B) H 2，Lindlar 催化剂 (C) H 2O ，H 2SO 4，HgSO 4 (D) HCl(1mol) (E) NaNH 2,CH 3I(2) 如果反应物是有旋光性的，哪些产物有旋光性？ (3) 哪些产物同反应物的手性中心有同样的构型关系？ (4) 如果反应物是左旋的，能否预测哪个产物也是左旋的？解： (1) (A) CHC CH CH 2CH 33BrBr(B)CH CH 2CH 33CH 2=CH(C) CH CH 2CH 3CH 3C CH 3O(D) CH CH 2CH 3CH 3CH 2Cl(E)CH CH 2CH 33C CH 3C(2) 以上各产物都有旋光性。
(3) 全部都有同样的构型关系。
(4) 都不能预测。
(十一) 下列化合物各有多少立体异构体存在？(1)CH 3CH 2CHOHOH CH 3(2)CH 32H 5Cl Cl Cl (3)CH 3Cl Cl CH 3OH解：(1) 四种：H HC 2H 5OH OHCH 3H HC 2H 5OH OHCH 3H HC 2H 5OH OHCH 3H HC 2H 5OH OHCH 3(2) 八种； (3) 八种(十二) 根据给出的四个立体异构体的Fischer 投影式，回答下列问题：2OH OH H OH H CHO 2OH HHO H HO CHO 2OH OH H H HO CHO 2OHH HO OH H CHO (I) (II) (III) (IV)(1) (Ⅱ)和(Ⅲ)是否是对映体？ (2) (Ⅰ)和(Ⅳ) 是否是对映体？ (3) (Ⅱ)和(Ⅳ)是否是对映体？ (4) (Ⅰ)和(Ⅱ)的沸点是否相同？ (5) (Ⅰ)和(Ⅲ)的沸点是否相同？(6) 把这四种立体异构体等量混合，混合物有无旋光性？解：(1) Yes (2) No (3) No (4) Yes (5) No (6) No ，四种立体异构体等量混合物无旋光性(十三) 预测CH 3CH=C=CHCH=CHCH 3有多少立体异构体，指出哪些是对映体、非对映体和顺反异构体。
解：CH 3CH=C=CHCH=CHCH 3有四种立体异构体：(A) C=C=C C=C H CH 3H H 3H(B) H HCH 3H 3H(C) H CH 3H CH 3(D) C=C HHCH 3CH 3 (A)和(C)，(B)和(D)是对映异构体；(A)和(D)或(B)，(B)和(C)或(A)是非对映异构体；(A)和(B)，(C)和(D)是顺反异构体。
(十四) 写出CH 3CH=CHCH(OH)CH 3的四个立体异构体的透视式。
指出在这些异构体中哪两组是对映体？哪几组是非对映体？哪两组是顺反异构体？解：CH 3CH=CHCH(OH)CH 3*分子中有两处可产生构型异，一处为双键，可产生顺反异构，另一处为手性碳，可产生旋光异构。
HC=C OH33H H HOC=C H CH 3CH 3HH HC=C OHCH 3H CH 3H HOC=C H CH 3H CH 3H (2R, 3E)-3-戊烯-2-醇(I)(II)(III)(IV)(2S, 3E)-(2R, 3Z)-(2S, 3Z)-其中：(I)和(II)、(II)和(IV)是对映体；(I)和(III)、(I)和(IV)、(II)和(III)、(II)和(IV)是非对映体； (I)和(III)、 (II)和(IV)是顺反异构体。
(十五) 环戊烯与溴进行加成反应，预期将得到什么产物？产品是否有旋光性？是左旋体、右旋体、外消旋体，还是内消旋体？解：BrBr 2BrBr+外消旋体(十六) 某烃分子式为C 10H 14，有一个手性碳原子，氧化生成苯甲酸。
试写出其结构式。
解：C 10H 14的结构式为：CH CH 2CH 3CH 3*(十七) 用高锰酸钾处理顺-2-丁烯，生成一个熔点为32℃的邻二醇，处理反-2-丁烯，生成熔点为19℃的邻二醇。
它们都无旋光性，但19℃的邻二醇可拆分为两个旋光度相等、方向相反的邻二醇。
试写出它们的结构式、标出构型以及相应的反应式。
解： (2S,3R-2,3-丁二醇)内消旋体C=CCH 3CH3H H4CH 3OH HOH H CH 3+外消旋体C=CCH 3HH CH 3KMnO 4CH 3H HOOH H CH 33OH HH HO CH 3(2R,3R-2,3-丁二醇)(2S,3S-2,3-丁二醇)(十八) 某化合物(A )的分子式为C 6H 10，具有光学活性。
可与碱性硝酸银的氨溶液反应生成白色沉淀。
若以Pt 为催化剂催化氢化，则(A)转变C 6H 14 (B)，(B)无光学活性。
试推测(A)和(B)的结构式。
解： (A) HCCCH 2CH 3HCH 3(B) CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 3(十九) 化合物C 8H 12(A)，具有光学活性。
(A)在Pt 催化下加氢生成C 8H 18(B)，(B)无光学活性。
(A)在部分毒化的钯催化剂催化下，小心加氢得到产物C 8H 14(C), (C)具有光学活性。
试写出(A)、(B)和(C)的结构式。
(提示：两个基团构造相同但构型不同，属于不同基团。
)解：(A) C=C C C C CH 33HCH 3H (B)CH 3CH 2CH CH 2CH 3CH 3CH 2CH 2(C)C=C CH 3HH CH 3C C CH 3HH第七章 卤代烃 相转移催化反应邻基效应(一) 写出下列分子式所代表的所有同分异构体，并用系统命名法命名。
（1）C 5H 11Cl (并指出1°，2°，3°卤代烷) （2）C 4H 8Br 2 (3) C 8H 10Cl 解：(1) C 5H 11Cl 共有8个同分异构体：1-氯戊烷 CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2ClCH 3CH 2CH 2CHCH 3Cl 2-氯戊烷CH 3CH 2CHCH 2CH 3ClCH 3CHCH 2CH 2Cl3CH 3CHCHCH 3CH 3ClCH 3CCH 2CH 3CH 3Cl CH 3CH 22Cl CH 3CH 3C CH 2ClCH 3CH 33-氯戊烷3-甲基-1-氯丁烷3-甲基-2-氯丁烷2-甲基-2-氯丁烷2-甲基-1-氯丁烷2,2-二甲基-1-氯丙烷o(1 )o(1 )o(1 )o(1 )o(2 )o(2 )o(2 )o (3 )(2) C 4H 8Br 2共有9个同分异构体：CH 3CH 2CH 2CHBr 2CH 3CH 2CHCH 2BrCH 3CHCH 2CH 2BrBrBrCH 2CH 2CH 2CH 2Br CH 3CH 2CCH 3BrCH 3CHCHCH 3Br(CH 3)22BrBr (CH 3)2CHCHBr 2BrCH 22BrCH 31,1-二溴丁烷1,2-二溴丁烷1,3-二溴丁烷1,4-二溴丁烷2,2-二溴丁烷2,3-二溴丁烷2-甲基-1,2-二溴丙烷2-甲基-1,1-二溴丙烷2-甲基-1,3-二溴丙烷(3) C 8H 10Cl 共有14个同分异构体：1-苯-2-氯乙烷1-苯-1-氯乙烷CH 2CH 2Cl CHCH 3Cl CH 32Cl CH 3CH 2ClCH 3CH 2Clo-甲基苯氯甲烷m-甲基苯氯甲烷p-甲基苯氯甲烷CH 2CH 3ClCH 3CH 3ClCH 2CH 3ClCH 2CH 3Cl CH 3CH 3Clp-氯乙苯o-氯乙苯m-氯乙苯3-氯-1,2-二甲苯4-氯-1,2-二甲苯CH 3CH 3ClCH 33ClCH 3CH 3Cl CH 3CH 3Cl5-氯-1,3-二甲苯2-氯-1,3-二甲苯4-氯-1,3-二甲苯2-氯-1,4-二甲苯(二) 用系统命名法命名下列化合物。