经典：构象与构型
构型(configuration)和构象(conformation)课件
[RL]
根据质量作用定律，结合反应速率为 v1= k1[R][L], 解离反应速率为 v2= k2[RL] 当反应达到平衡时, v1= v2，所以
k 2 [ R][L] Kd k1 [ RL]
（1）
[R]、[L]、[RL]分别为游离受体、游离配基、受体-配基复 合物的摩尔浓度 k1、k2分别是结合速率常数、解离速率常数 Kd 是解离平衡常数，单位为 mol/L; Kd 值的大小作为衡量 配基与受体相互结合能力的一个重要物理量 : Kd值愈小结 合能力愈大; Kd又称为亲和常数
[ RL] [ RT ] [ RL] [ RT ] 1 [ RL] [ L] Kd Kd Kd
Scatchard图
3.1 单位点受体与配基结合反 应的数学表达
同理可推出：
（4） 上式为Woolf方程：以[L]/[RL]为纵轴，以[L] 为横轴作图得一直线 直线的斜率为1/[RT], 横轴截距为-1/Kd, 纵 轴截距为Kd/[RT]
将(1)式重排变成下式：
[ RL] [ L] [ RT ] K d [ L]
1 [ RT ] [ L]1 2 2 [ RT ] K d [ L]1 2
（7）
设[RL] = ½[RT], [L]=[L]1/2, 带入上式，得
整理，得 Kd = [L]1/2 结论：在50％受体结合配基时,体系中游离配基 的浓度就是受体的解离平衡常数Kd值
受体与配基以单分子相互结合(分子比为1:1) 反应服从质量作用定律, 反应是可逆的 配基在结合和解离后不被代谢，也不与其它类型受体 结合 受体与配基结合后产生的生物效应的强度与受体被占 领的量成正比
经典：3有机化合物的构造、构型和构象
• 分子几何形象的细微差别对自然界及 生命现象都起着难以估计的影响。绝 大多数的生命及生理化学过程，是受 分子几何形象控制的，因此它不仅是 有机化学而且是许多其它相关科学的 研究对象。
什么是有机分子的构型异构？
构型异构是指具有相同构造的分子， 由于构型不同产生的异构。
构型异构包括 顺反异构和对 映异构。
(+)-2-甲基-1-丁醇 (- )-2-甲基-1-丁醇
热H2SO4 烯
HBr 溴烷 CH3COOH 酯
例如：抗妊娠反应的镇静药—(R)-酞胺哌啶酮 (“反应停”)
O H
N ONO
1）旋光异构体具有不同的生物活性强度
H3C
H
COOH
(S)-萘 普森
非麻醉性的消炎镇痛药— (S)-酮咯酸
N O
COOH H
CH3CH2
CH3
CC
H
CH2CH2CH3
E-4-甲基-3-庚烯
一对顺反 异构体是两个不同的化合物， 在物理性质和化学性质上均有差异
CH3
CH3
CC
H
H
CH3 C
H
H C
CH3
bp(℃) mp(℃)
4 -139
1 -105
二、对映异构
一. 分子的手性和对称因素 1. 手性(Chirality) 实物与其镜影不能重叠的现象。
COOH
CH3
C
H OH
S-(+)-乳酸
[]D20= +3.8o(水)
COOH
HC
对
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HO CH3
映
R-(-)-乳酸
体
[]D20= -3.8o(水)
互为实物与镜 影关系，不能 相互重叠的两 个立体异构体。
构象与构型有何区别
2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化;构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。
（2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。
3.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差；（2）特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好；（3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。
2.什么叫内聚能密度？它与分子间作用力的关系如何？如何测定聚合物的内聚能密度？答：（1）内聚能密度：CED定义为单位体积凝聚体汽化时所需要的能量，单位：（2）内聚能密度在300以下的聚合物，分子间作用力主要是色散力；内聚能密度在400以上的聚合物，分子链上有强的极性基团或者分子间能形成氢键；内聚能密度在300-400之间的聚合物，分子间相互作用居中。
测定方法：黏度法和溶胀度法，测定溶度参数的方法可用于测定内聚能密度3.聚合物在不同条件下结晶时，可能得到哪几种主要的结晶形态及其形成条件？各种结晶形态的特征是什么？答：（1）可能得到的结晶形态：单晶、树枝晶、球晶、纤维状晶、串晶、柱晶、伸直链晶体；（2）形态特征：（括号中为形成条件）单晶（浓度<0.01%的聚合物溶液缓慢冷却）：分子链垂直于片晶平面排列，晶片厚度一般只有10nm左右；树枝晶（结晶温度较低或溶液浓度较大或分子量过大）：许多单晶片在特定方向上的择优生长与堆积形成树枝状；球晶（高聚物浓溶液或熔体冷却结晶时）：呈圆球状，在正交偏光显微镜下呈现特有的黑十字消光，有些出现同心环；纤维状晶（存在流动场）：晶体呈纤维状，长度大大超过高分子链的长度；串晶（溶液温度较低，边搅拌边结晶）：在电子显微镜下，串晶形如串珠；柱晶（高聚物熔体在应力作用下冷却结晶）：中心贯穿有伸直链晶体的扁球晶，呈柱状；伸直链晶体（高聚物在高温高压下结晶时)：高分子链伸展排列晶片厚度与分子链长度相当。
蛋白质的构型与构象名词解释
蛋白质的构型与构象名词解释蛋白质是生命体中最基本的分子之一，它在生物体内发挥着极其重要的功能。
蛋白质的构型与构象是研究蛋白质结构与功能的关键内容。
本文将详细讨论蛋白质的构型与构象的概念与解释。
一、蛋白质的构型蛋白质的构型指的是蛋白质分子在三维空间中的整体形态。
构型是与蛋白质分子内部原子间的空间排列有关的，它决定了蛋白质的活性、稳定性和功能。
蛋白质的构型是由分子构成的二级、三级和四级结构所决定的。
首先，蛋白质的二级结构是指在蛋白质分子中多肽链的局部结构。
最常见的二级结构是α-螺旋和β-折叠。
α-螺旋是由多肽链沿螺旋状排列而成，形成稳定的螺旋结构。
β-折叠则是由多肽链沿平行或反平行排列而成的折叠结构。
这些二级结构在蛋白质中起着支撑和稳定的作用。
其次，蛋白质的三级结构是指在蛋白质分子中各个二级结构之间的相对位置和空间排列。
三级结构受多种因素的影响，如氢键、范德华力和离子键等，这些相互作用使得蛋白质分子形成一种稳定的空间结构。
三级结构决定了蛋白质的特定功能和生物活性。
最后，蛋白质的四级结构是指在蛋白质分子中由多个多肽链相互组合而成的复合体结构。
例如，血红蛋白的四级结构由四个亚基组成，每个亚基都带有一个铁原子，能够结合氧分子。
四级结构的形成使得蛋白质具有更复杂、多样化的功能。
二、蛋白质的构象蛋白质的构象指的是蛋白质分子在给定条件下可采取的不同空间排列形式。
蛋白质的构象是由蛋白质分子内部的键角自由度和旋转自由度决定的。
构象的不同决定了蛋白质的不同性质和功能。
在构象学中，通常将蛋白质的构象分为全反式、半反式和顺式三种。
全反式构象是指蛋白质的所有键角和旋转自由度都处于最佳状态，是构象能量最低的一种形式。
半反式构象则是指其中一些键角或旋转自由度发生了变化，且能量较高。
而顺式构象则表示蛋白质的键角和旋转自由度都发生了较大变化，构象能量最高。
蛋白质的构象不仅受到其分子内部的相互作用的影响，还受到外部环境和生物功能的调节。
有机立体化学-4
Hassel、Barton等人在构象研究领域进行了系 统研究，立体有机化学领域形成了明确的构象概念。
构型、构象概念的比较：
构型是定性的；构象是定量的。
指定构型的化合物可采取许多构象，在讨论构型 时可以不涉及能量关系；构型则必须涉及能量关系， 涉及作用在分子上的内部力，通常根据扭转角描述。
分子优势构象存在的研究，分子物理、化学性质 与优势构象的关联成为构象分析。
交叉构象和重叠构象的最高和最低内能差，即乙烷碳碳单
键旋转的“能垒”，其值为12.6KJ/mol，这种旋转和能量上的关
系可以表示为：
HHHH
HH
HH
KJ/mol
.
0o
12.6kJ/mol
HHHH
H
H
H
.. . . ..
60o
120o
180o
240o
300o 360o
H
H
H
旋转角度
在室温下，碳碳单键完全不受阻碍的自由旋转，理论上只要求 2.5KJ/mol，而在旋转完全受阻的情况下，其能垒应不低于6.7~83.7 KJ/mol，乙烷的旋转能垒为12.6KJ/mol，其值介于2.5和67之间，所以它 的碳碳单键的旋转，既不是完全自由的，也不是完全受阻的。由于能 垒的制约，所以在一般情况下，乙烷分子倾向于交叉构象，也能相应 容易地转为重叠构象。温度低，有利于交叉构象增多，而当达到凝固 点的温度时(-172oC)，分子基本上完全固定地处于交叉型构象的状态。
HO Y
HH
Y = Me-> Et- ~ MeO- ~ PhO- > Me2CH- >Ph- ~ Cl- > Br- > Me3C- > MeS构象A的稳定性和含量下降，构象B的稳定性和含量上升
3有机化合物的构造构型和构象
3.1 构造异构 官能团位置 官能团位置异构 位置异构 异构体数目较多，理化性质相近，分离较难 异构体数目较多，理化性质相近，
CH3 CH3 CH3 CH3 Br Br COOH COOH
O
O
3.1 构造异构 官能团异构 异构体之间化学和物理性质差别较大，分离十分容易 异构体之间化学和物理性质差别较大，
只含旋转轴对称因素的分子是手性分子
小结
综上所述： 综上所述： 物质分子在结构上具有对称面或对称中心的，就无手 性，因而没有旋光性。 物质分子在结构上即无对称面，也无对称中心的，就 具有手性，因而有旋光性。 对称轴——不作为有、无手性判据。
三、 含一个手性碳原子化合物的对映异构
对映体 定义：两种立体异构体互呈实物和镜像的对映关系，互 定义 称为对映异构体，简称对映体。 例：2-甲基-1-丁醇 CH3CH2CH（CH3）CH2OH
碳链异构
官能团位置 官能团位置异构 位置异构
官能团异构 只有两种处于平衡态的异构体， 只有两种处于平衡态的异构体， 不能分离，理化性质没有区别。 不能分离，理化性质没有区别。
互变异构
3.2
顺反异构
构型是指分子中各原子和基团在空间的相对位置, 构型是指分子中各原子和基团在空间的相对位置 是指分子中各原子和基团在空间的相对位置, 是分子结构体现的一种表观现象，即分子的几何形象. 是分子结构体现的一种表观现象，即分子的几何形象. 构型异构是指具有相同构造的分子， 构型异构是指具有相同构造的分子，由于构型不同产生的异构 是指具有相同构造的分子
第3章 有机化合物的构造、构型和构象 有机化合物的构造、 有机化合物的构造异构 有机化合物的顺反异构 烯烃的顺反异构 环烷烃的顺反异构 对映异构 手性 对称性 对映异构和旋光性 构型的表示法和标记 3.3.5 含手性碳原子分子的 对映异构 3.3.6 不含手性碳原子分子 的对映异构 3.3.7 含其他手性原子分子 的对映异构 3.3.8 环状化合物的 对映异构 3.4 分子的构象 3.4.1 烷烃分子的构象 3.4.2 环烷烃分子的构象
高分子的构型和构象
高分子的构型和构象
高分子化合物的构型和构象是理解其物理性质和化学性质的关键所在。
下面我将自创一些关于高分子构型和构象的描述，以帮助您更好地掌握这两个概念。
首先，让我们谈谈高分子的构型。
构型是指分子中原子的空间排列方式，它是固定的，不随时间和环境的变化而改变。
对于高分子来说，由于其链状结构的特点，构型通常涉及链段之间的相互关系和整个分子链的弯曲、折叠等形态。
高分子的构型决定了其空间占据方式和与其他分子的相互作用方式，进而影响其溶解性、熔点、机械强度等物理性质。
例如，线性高分子和支化高分子的构型差异会导致它们在溶液中的行为截然不同。
接下来，我们讨论高分子的构象。
构象是指分子中原子或基团在空间中的相对位置和取向，它不同于构型，是可以随时间和环境的变化而改变的。
对于高分子而言，由于其链状结构的长度和复杂性，构象的变化尤为丰富。
高分子链可以在不同的能量状态下呈现出不同的构象，如卷曲、伸展、螺旋等。
这些构象的变化不仅影响高分子的物理性质，还与其化学反应活性密切相关。
例如，某些高分子在特定构象下可能更容易与其他分子发生反应，从而改变其化学性质。
综上所述，高分子的构型和构象是两个相互影响、相互制约的因素。
通过深入理解和掌握这两个概念，我们可以更好地揭示高分子的结构和性质之间的关系，为高分子材料的设计和应用提供有力支持。
简单分子的构型和构象
二.丁烷的构象
1、极限构象
2、张力 ——扭转张力、空间效应（非键张力,范德华半径） 常见原子的范德华半径
原子 H B C N O F Si P S 1.85(sp,sp2) 1.70 1.65 1.60 2.10 2.05 2.00 r/A° 1.50 1.80 3) 1.75(sp Cl Ge As Se Br Sn I
θ=0°
极限构象 稳定构象 扭转张力E=14KJ/mol 张力：扭专张力(成键电子对排斥力)、非键张力 (空间 效应)。
《Hyperconjugation not steric repulsion leads to the staggered structure of ethane 》－Nature[VOL.411 31 May 2001] ——
H2S： ∠HSH=92° CH3SH ： ∠CSH=100.3°, ∠HCH=110.2°, ∠HCS=108° CH3SCH3： ∠CSC= 98.9 °, ∠HCS=106.7°, ∠HCH=109.5°
五. 含N、S、P氧化物
O的电负性（3.5）比N（3.0）、S（2.5）、P（2.1） 的大，对孤电子对束缚大。N 、 S 、 P 对孤电子对束缚 小，给出一个单电子于O，形成氧化物：
取代基X -Si(CH3)3 -P(C6H5)2 -I -SCN △E 15.5 8.34 6.74 6.29 取代基X -N(CH3)2 -Cl -COOH -COCl △E 4.70 4.53 4.48 4.32
Ⅰ
Ⅱ
-SC6H5
-SCH3 -Br -CONH2
6.21
6.16 5.49 5.37
2Px↑Py↑Pz SP3↑↑↑↑ 2S↑↓
S: 球对称，电子密度最大处在原子核上。 P: 哑铃型，电子密度最大处在两球上，原 子核处为0；三个P轨道相等，互相垂直。
生物化学必考名词解释
1．磷酸二酯键：核酸分子中核苷酸残基之间的磷酸酯键。
2．磷酸单酯键：单核苷酸分子中，核苷的戊糖与磷酸的羟基之间形成的磷酸酯键。
3．核酸一级结构：核苷酸残基在核酸分子中的排列顺序。
4．DNA二级结构：两条DNA单链通过碱基互补配对的原则所形成的双螺旋结构。
8．增色效应：当核酸分子加热变性时，其在260nm处的紫外吸收会急剧增加的现象。
10．分子杂交：当两条不同源的DNA（或RNA）链或DNA链与RNA链之间存在互补顺序时，在一定条件下可以发生互补配对形成双螺旋分子，这种分子称为杂交分子。
形成杂交分子的过程称为分子杂交。
11．Tm值：当核酸分子加热变性时，其在260nm处的紫外吸收急剧增加，当紫外吸收变化达到最大变化的半数值时，此时所对应的温度称为熔解温度或变性温度，用Tm值表示。
1．构型和构象：构型是指在大分子化合物的立体异构体中，取代原子或基团在空间的取向。
构象是指当单键旋转时，分子中的原子或基团形成不同的空间排列，不同的空间排列称为不同的构象。
4．超二级结构：指二级结构单元β折叠股和α-螺旋股相互聚集形成有规律的更高一级的、但又低于三级结构的结构，被称为超二级结构。
二级结构指多肽链主链在一级结构的基础上进一步的盘旋或折叠，从而形成有规律的构象，如α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲等，这些结构又称为主链构象的结构单元。
维系二级结构的作用力是氢键。
二级结构不涉及氨基酸残基的侧链构象。
5．蛋白质的变性和复性：在各种物理和化学因素影响下，蛋白质构象发生变化，导致其物理和化学性质发生变化，生物学功能更新换代的过程称为变性。
在一定条件下，变性的蛋白质恢复原来构象、性质和生物学功能的过程称为复性。
11．别构效应：又称变构效应，当某些寡聚蛋白与别构效应剂发生作用时，可通过蛋白质构象的变化改变蛋白的活性，这种改变可以是活性的增加或减少。
协同效应是别构效应的一种特殊类型，是亚基之间的一种相互作用。
它指寡聚蛋白的某一个亚基与配基结合时可改变蛋白质其他亚基的构象，进而改变蛋白质生物活性的过程。
简述蛋白质构型和构象的区别
简述蛋白质构型和构象的区别摘要：1.蛋白质构型与构象的定义及区别2.蛋白质构型的影响因素3.蛋白质构象的影响因素4.构型与构象在生物学应用中的重要性正文：蛋白质是生物体内至关重要的大分子，它们在生物体的生命活动中发挥着至关重要的作用。
蛋白质的功能多样性与其结构密切相关，而蛋白质的结构又包括构型和构象两个方面。
在本文中，我们将简要介绍蛋白质构型与构象的区别，并探讨它们在生物学应用中的重要性。
首先，我们来了解一下蛋白质构型和构象的定义及区别。
蛋白质构型是指蛋白质分子中氨基酸残基之间的空间排列，它是由蛋白质的氨基酸序列决定的，具有唯一性。
换句话说，构型反映了蛋白质分子中氨基酸残基的相对位置和空间排列，不同的构型意味着氨基酸残基之间的相互作用方式和力学性质的不同。
相比之下，蛋白质构象是指蛋白质分子在特定条件下（如温度、pH值等）的空间形态。
构象具有多样性，因为蛋白质分子在不同的条件下可以呈现不同的空间形态。
例如，体温升高时，蛋白质分子可能会发生变性，导致其构象发生改变。
值得注意的是，构型与构象之间存在一定的关联，但在某些条件下，它们可以发生分离。
接下来，我们来探讨影响蛋白质构型和构象的因素。
蛋白质构型的影响因素主要包括氨基酸序列、氨基酸残基间的相互作用力和环境因素。
氨基酸序列决定了蛋白质分子的构型，而氨基酸残基间的相互作用力（如氢键、范德华力等）则是维持构型稳定的关键。
此外，环境因素（如温度、pH值、离子强度等）也会影响蛋白质分子的构型。
蛋白质构象的影响因素主要包括温度、pH值、离子强度、溶剂和添加剂等。
这些因素可以通过改变蛋白质分子中的氢键、盐桥等相互作用力来影响蛋白质分子的构象。
此外，生物体内的蛋白质还需要面对不断变化的环境，因此其构象也需要不断地调整以适应不同的条件。
最后，我们来谈谈构型与构象在生物学应用中的重要性。
蛋白质的构型和构象对其功能具有关键影响。
例如，酶的活性部位在其构象发生变化时，可以与底物发生特定的相互作用，从而催化生物反应。
有机化合物的构造构型和构象
[]D20= +3.8o(水)
COOH HC HO CH3
R-(-)-乳酸 []D20= -3.8o(水)
外消旋体
等量的左旋体和右旋体的混合物，无旋光性 用 (±) 或 (RS) 或 (dl) 或 DL表示。
2）含两个不同手性碳原子的分子
OH Cl
C-2: -OH > CHCOOH >联系
3.3.5 含手性碳原子分子的对映异构 1) 含一个手性碳原子的分子
手性碳原子 与四个不相同的原子或基团相连的碳原子。
HH
CCCOCOOHOHCHC 3C *H H3CC *OHOCHOOH
NH N2H2
OHOH
1）含一个手性碳原子的分子
右旋体
左旋体
COOH
CH3
C
H OH
S-(+)-乳酸
CO O H H O H H O H
CO O H
2R，3R Ⅰ
CO O H H O H
H O H CO O H
2S,3S Ⅱ
CO O H H O H H O H
CO O H
R,S Ⅲ
CO O H H O H H O H
CO O H
R,S Ⅳ
3.3.6 不含手性碳原子分子的对映异构体
1. 丙二烯型分子
H COOH HOOCH HCOOH
HOHOHH COOCHCCOHOOOHHHOOC H
R,R
S,S
反-环丙烷-1，2-二甲酸
HHOOOOCC HH
HOOCH HCHOOCHOOH
顺-环丙烷-1，2-二甲酸
HOOHCOOHC H
H H3C
H CH3
CH3 H3C
CH3 H3C
有机化合物的构造、构型和构象构造构型详解85页PPT
谢谢！
36、自己的鞋是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
有机化合物的构造、构型和构象构造构型 详解
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
构型和构象的名词解释生物化学
构型和构象的名词解释生物化学在生物化学的领域里，构型和构象是两个极为重要的概念。
先来说说构型吧。
构型指的是分子中原子在空间的固定排列方式，这种排列方式是相对稳定的，并且具有特定的立体化学结构。
就好比是盖房子时，每一块砖的位置都是按照特定的设计确定好了的，不能随意变动。
比如说在有机化学中常见的手性分子，像乳酸分子就存在两种不同的构型。
这两种构型就像是我们的左手和右手一样，它们互为镜像关系，但是却不能通过简单的旋转操作而相互重合。
这种手性分子的不同构型在生物体内往往有着截然不同的生理活性。
例如，一种构型的药物分子可能具有治疗疾病的功效，而其镜像构型可能就毫无药效，甚至还可能有毒性呢。
这是因为生物体内的受体就像一把锁，而药物分子就像钥匙，只有特定构型的“钥匙”才能准确地插入“锁”中，从而发挥作用。
再来说说构象。
构象则是指分子由于单键的旋转而产生的原子或基团在空间的不同排列方式。
这就好比是一个人可以做出不同的姿势一样，分子中的原子可以在一定范围内通过单键的旋转而改变它们之间的相对位置。
构象的种类非常多，而且构象之间的转变相对比较容易。
以丁烷分子为例，它可以有多种构象，其中最典型的是交叉式构象和重叠式构象。
在交叉式构象中，原子或者基团之间的距离相对较远，相互之间的排斥力较小，这种构象相对比较稳定；而在重叠式构象中，原子或者基团之间的距离较近，相互之间的排斥力较大，所以这种构象相对不稳定。
在生物大分子中，构象也起着非常重要的作用。
例如蛋白质分子，它有着复杂的三维结构，这种三维结构其实就是由不同的构象组成的。
蛋白质的功能与其构象密切相关，如果蛋白质的构象发生了改变，比如说受到高温、强酸、强碱等因素的影响，那么它的功能很可能就会丧失。
这就像一个精密的仪器，如果它的零件位置发生了变化，那么这个仪器就无法正常工作了。
构型和构象虽然都是描述分子的空间结构，但它们之间有着明显的区别。
构型是相对固定的，需要通过共价键的断裂和重新形成才能改变；而构象是相对灵活的，可以通过单键的旋转来实现转变。
经典：构象与构型
会改变其构型。
C O O H
C O O H
C O O H
N H 2
= = = H 2N H H 3C N H 2 H C H 3 H C O O H
C H 3
H
N H 2
C H 3
12
各种构型表示方式之间的转换
13
环己烷
碳原子以sp3杂化，六个碳原子不在同一平面
内，碳碳键间夹角109.5°，很稳定．有椅式和
船式两种极限构象.
0.18 nm
4
1
56
3
2
14
（1）环已烷的构象
①椅式构象
1
6
2
4
Newman投影式
0 .2 5 0 n m
15
②船式构象 0.18 nm
4
1
56
3
2
4
H
3
5
H
H
2
16
H
HH
HH
Newman投影式
0 .1 8 3 n m
16
③椅式与船式构象的稳定性
椅式中相邻碳原子的键都处于交叉式位置，船 式中相信邻碳原子的键处于全重叠式的位置。氢 原子间有斥力（位阻），且两船头氢键（旗杆 键）距离较近，斥力较大，故椅式较稳定
H
9%
91%
空间障碍大，能量高
空间障碍小，能量低
36
顺 式 比 反 式 能 量 高 1 1 .4 K J /m o l
多元取代环己烷的构象
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
六六六粉
Cl Cl
Cl
Cl Cl
Cl
异构体-1 Cl全在e键上 稳定
构象和构型有何区别
构象和构型有何区别构型（configuration）一个有机分子中各个原子特有的固定的空间排列。
这种排列不经过共价键的断裂和重新形成是不会改变的。
构型的改变往往使分子的光学活性发生变化。
一般情况下，构型都比较稳定，一种构型转变另一种构型则要求共价键的断裂、原子(基团)间的重排和新共价键的重新形成。
区别于构象（conformation）构象（conformation）碳原子上的原子（基团）在空间呈现无数的立体形象称为构象，这种由于绕σ键旋转而产生的叫构象异构，所形成的异构体称为构象异构体。
不同的构象之间可以相互转变，在各种构象形式中，势能最低、最稳定的构象是优势对象。
指一个分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子放置所产生的空间排布。
一种构象改变为另一种构象时，不要求共价键的断裂和重新形成。
构象改变不会改变分子的光学活性。
在有机化合物分子中，由C—C单键（σ键）旋转而产生的原子或基团在空间排列的无数特定的形象称为构象，这种由C—C单键旋转而产生的异构体称为旋转异构体或构象异构体。
如1,2-二氯乙烷。
当C—C单键（σ键）旋转时，可以有无数个构象异构体，极限构象有顺叠、顺错、反错和反叠等。
在顺叠构象中，两个碳上连接的氯原子和氢原子之间相距最近，产生强排斥作用，内能最高，属该分子最不稳定的构象；在反叠构象中，氯原子和氢原子之间相距最远，相互间排斥力最小，内能最低，是该分子最稳定的构象。
顺错构象和反错构象的稳定性介于这两种构象之间，它们的稳定性次序为：反叠>顺错>反错>顺叠。
分子的各种构象异构体并不是平均分布的，在室温下总是以其最稳定的构象为主要的存在形式即为优势构象，如果偏离优势构象就会产生扭转张力。
相邻碳原子上较优基团(或原子)之间的角度称扭转角(torsion angle，又称两面角)。
各种构象异构体之间相互转化，必须克服由扭转张力产生的能，一般在12～20kJ·mol-1之间。
- 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)。
椅 式
9 9 .9 %
船 式 - 2 9 .7K J/m o l
0 .1 %
17
a键 e键
六个a键和e 键分别三上 三下；同一 碳原子若a键 向上，e键必 然向下
56
1
4
3
2
a、e 键可以相互转化
18
（2）取代环已烷的构象
（a）一元取代环己烷 取代基在e 键是稳定构象
非键张力大
H 5 H6
4
3
CH3
H
H H
H
H
H s-反式
H
H H
H H
s-顺式 H
CH2 H
CH2 H
歪斜式
26
杂环构象
环己烷中的一个亚甲基被二配位的氧、三
配位的氮和二或三配位的硫所代替的结果。在 顺式-2-甲基-5-叔-丁基-1，3-二氧六环中，它 的优势构象是叔丁基为直立式，甲基为平伏式：
3 O4
5
O
2 16
C(CH3)3
顺式： 反式：
C H3
5
6
1
H
4
3
C H3
2
H
a、e 键
C H3
5
6
1
H
4
3
H
2
C H3
a、a 键
4
5 C H3 6 C H3
3
2H 1
H
a、e 键
4
5 H 6 C H3
3
2 C H3 1
H
e、)比顺式稳定
(2) 1,3-二取代环己烷(1,3-二甲基环己烷)
1
H
2
CH3
5
3
1
4
2
6
H
H4
5
H
2
3
6
CH3
1
H
4
2
3
5
6 CH3
1
H
19
a键甲基环己烷占5%，e键甲环己烷占95%
CH 3 a
eCH 3
5%
95%
结 论:
取代基在e键上构象稳定;取代基越大,e键构
象越稳定,越多.
例如:叔丁基环己烷e键构象占99.9%
20
(b)二元取代环已烷
(1) 1,2-二取代环己烷(如1,2-二甲基环己烷)
构象与构型
1
目录
概念 联系与区别 表示方式及表示方式的转换 转换的应用 环己烷及其衍生物的立体化学问题 其他多脂环化合物的构象
2
构型和构象的概念
构型(configuration)是指具有一定构造的 分子中原子或基团的固有空间排列,其构型的 改变必须依靠共价键的断裂和生成。
构象(conformation)是描述分子结构特征 最为丰富的概念。广义的构象是指分子中原 子或基团在三维空间的取向和定位,狭义的构 象是指具有相同构造和构型分子中原子或基 团在空间的取向和定位。
会改变其构型。
C O O H
C O O H
C O O H
N H 2
= = = H 2N H H 3C N H 2 H C H 3 H C O O H
C H 3
H
N H 2
C H 3
12
各种构型表示方式之间的转换
13
环己烷
碳原子以sp3杂化，六个碳原子不在同一平面
内，碳碳键间夹角109.5°，很稳定．有椅式和
3
（1）构象异构体
Cl
CH3
H CH3
Cl H
H
CH3
Cl
H
Cl
CH3
(1)
（2）构造异构体
Cl
Br
Br H
Br H
Cl
H
Cl
H
Br
Cl
(2)
Cl
Cl
Cl
HH
Cl
Br
H Br
H
Br
Br
(3)
（3）构型异构体
Br
Cl
H
Cl Cl
H
Cl
H Br
H
Br
Br
(4)
（4）构象异构体 4
构型和构象区别和联系
联系：构象和构型都是表示分子中原子 或原子团在空间的排列。
区别：1.构象异构体之间可以通过单键 的旋转或扭曲而相互转变，而构型异构 体之间在化学键不发生断裂的情况下是 不能互相转变的。
2.一般情况下，不能把构象异构 体分离开来，而可通过适当方法对构型 异构体进行分离（顺式与反式）或拆分
（R-型与S-型）。
H HA
H CH3B
HC
CH3 D
构象A和B为重叠式，C和D为交叉式。稳定
的旋转异构体是重叠式构象A和B。构象B（氢
重叠式）比A（甲基重叠式）更稳定一些。焓
差大约为0.15千卡/摩尔。
25
在1，3-丁二烯的构象中，两个双键是共 平面的，以便使电子离域时作有效的轨道重 叠。1，3-丁烯的两种共平面构象称为S-反式S-顺式。S-反式构象是1，3-丁二烯的最稳定 的构象。
船式两种极限构象.
0.18 nm
4
1
56
3
2
14
（1）环已烷的构象
①椅式构象
1
6
2
4
Newman投影式
0 .2 5 0 n m
15
②船式构象 0.18 nm
4
1
56
3
2
4
H
3
5
H
H
2
16
H
HH
HH
Newman投影式
0 .1 8 3 n m
16
③椅式与船式构象的稳定性
椅式中相邻碳原子的键都处于交叉式位置，船 式中相信邻碳原子的键处于全重叠式的位置。氢 原子间有斥力（位阻），且两船头氢键（旗杆 键）距离较近，斥力较大，故椅式较稳定
5
构象的各种表示方式
模型
锯架式
纽曼式
楔型式
模型
锯架式
纽曼式
6
楔型式
乙烷的构象 1.球棒模型
乙烷的交叉式构象
7
2.球棒模型
乙烷的重叠式构象 重叠式、交叉式构象比较
8
(2)透视式表示乙烷的构象
(3)纽曼投影式
重叠式构象
交叉式构象
9
重叠式构象
交叉式构象
构型的表示法 Fischer 投影式
COOH
反式：
C 3H
5 H6
1
H
4
3
C 3H
2
a、e键
4
5
H
3
2
C 3H
6
C 3H
1
H
a、e键
22
C3H
5 C3H6
1
H
顺式：
4
H
3
2
a、 a键
4
5
C3H
3
2
H
6
C3H
1
H
e、 e键
结 论: 顺式 构象比反式构象稳定
当有两个不同的取代基时，大取代基处于e键者稳定
23
综上所述,取代环已烷的稳定构象是: ①一元取代的稳定构象是e型>a型.
H
OH
CH3
立体结构
COOH
H C OH
CH3
投影式
COOH H C OH
CH3
锲形式
COOH
H
OH
CH3
Fischer投影式 10
1、投影方法： 划上一个十字线， 交点代表手性碳， 竖键向后， 横键向前。
2.对映异构体的Fischer 投影
COOH
HO
H
CH3
COOH
COOH
H
OH
CH3
OH
H
CH3
11
Fischer投影式特点
ⅰ、投影式在纸平
面上旋转180°时构 型不变；旋转90°
H
或其奇数倍，得对
映异构体。
CH3
旋转180°
Cl
Cl
C2H5
旋 转 90°
C2H5 H
CH3
ⅱ、Fischer 投影
H
式不能离开纸面进 C 2 H 5
CH 3
行翻转。
Cl
ⅲ、一个基团固定，另外三个顺（逆）时针调换位置，不
②二元取代物稳定构象是,e,e型>e,a型>a,a 型.
③多元取代物取代基在e键上越多的构象越 稳定.
④两个有两个不同取代基时,大的在e键的构 象稳定
24
不饱和化合物的构象
围绕烯的sp2-sp3键的重叠式构象占优势是一
个普遍现象，如1-丁烯：
H3C
CH2 H
H
CH2
CH2
CH2
H3C H
HH
H
H
H