6对映异构

问题 6-2 将某葡萄糖水溶液放在 1dm 长的盛液管中，在 20℃测得其旋光度为+3.2°，求这
个溶液的质量浓度。 已知葡萄糖在水中的比旋光度为[α]20D=+52.5° ρ=α/([α]20D*l)= 52.5°/（1*3.2°）=16.41 g/mL
问题 6-3 下列化合物中有无手性碳原子？用星号标出下列化合物中的手性碳原子。
CH3 Cl H CH3 S, S 等量组成外消旋体 Cl Br
CH3 H H CH3 R, S H H
CH3 Cl Br CH3 S, R 等量组成外消旋体
问题 6-9 画出下列化合物所有可能的光学异构体的构型式，指出哪些是互为对映体？哪些是 内消旋体？（1）1，2-二溴丁烷 （2）3，4-二甲基-3，4-二溴己烷 （3）2，4-二氯戊烷 （4） 2，3，4-三羟基戊二酸 CH3 CH3 CH
一对对映体右旋体和左旋体的等量混合物叫外消旋体。 分子内含有构造相同的手性碳原子，但存在对称面的分子，称为内消旋
CH3 * CHOH CH2 CH3
3、写出分子式为 C3H6DCl 所有构造异构体的结构式。在这些化合物中哪些具有手性？用 投影式表示它们的对映异构体。
解：⑴
（手性）
⑵
（无手性）
⑶
（手性）
个是通过 C2 轴的平面。 C2轴 Cl
H H 1 个 C2 轴,对称面有 2 个,分别经过对角的碳原子
问题 6-7 下列构型式中哪些是相同的，哪些是对映体？ Cl CH3 Br H3C H (1) a CHO HO H CH2OH H Br Cl H b OH CHO HO CH2OH H Br H Cl c CHO CH2OH HOH2C OH d CHO H CH3
(1)
CH3 H Cl H H
(3)
CH3 Br Cl H H
(4)
Cl OH H
(2)
OH Cl CH3
CH3
C2H5
CH3
8、画出下列化合物的构型 （1）CHClBrF（R 构型） (2) CH3CH2CHClCH=CH2（S 构型） (3)PhCH(CH3)OH（R 构型） (4)C2H5CHBrCHBrCH3（2R、3S 构型）
第六章
对映异构
问题 6-1 某物质溶于乙醇，质量浓度是 140g/L。 （1）取部分溶液放在 5cm 长的盛液管中，
在 20℃用钠光作光源测得其旋光度为+2.1°，试计算该物质的比旋光度。 （2）把同样的溶液 放在 10cm 长的盛液管中，预测其旋光度。 （3）如果把 10mL 上述溶液稀释到 20mL，然后 放在 5cm 的盛液管中，预测其旋光度。 (1)[α]20D=(+2.1°)/(0.5*0.14)=+30.0° (2)α=[α]20D*l*ρ=(+30.0°)*0.14*1=+4.2° (3) α=[α]20D*l*ρ=(+30.0°)*0.07*0.5=+1.05°
（2）A：CH3CClCH3
B ClCH2CH2CH2Cl
（3）
（4）
另两个无旋光性的为：CH2ClCHClCH2CCl 和 CH3CCl2CH2Cl
5、指出下列构型式是 R 或 S
（1）
（2）
（3）
（4）
（1）R 型 （2）R 型 （3）S 型 （4）S 型 6、画出下列化合物所有可能的光学异构体的构型式，标明成对的对映体和内消旋体，以 R， S 标定它们的构型 H C2H5 CH3CH2CHCH2CH2CH3 （1） Br H C OH H HO Br CH3 S, S CH3 H H3C H CH3 R, R H OH Br HO H CH3 S, R H CH3 Br H3C Br CH3 R, S H OH H CH3 S Br C3H7 C3H7 Br R H C2H5
H3CBrHC （2）
（3） C6H5CH(CH3)CH(CH3)C6H5 H H3C C6H5 H R, R CH3CHOHCHOHCH3 C6H5 CH3 C6H5 H3C H S, S H CH3 C6H5 C6H5 C6H5 H R, S 内消旋体 (4) H CH3 CH3
H H3C HO H R, R OH CH3 HO H3C
⑷
（无手性）
⑸
4、 （1）丙烷氯化已分离出二氯化合物 C3H6Cl2 的四种构造异构体，写出它们的构造式。 （2） 从各个二氯化物进一步氯化后，可得到的三氯化物（C3H5Cl3）的数目已由气相色谱法确定。 从 A 得出一个三氯化物，B 给出二个，C 和 D 各给出三个，试推出 A、B 的结构 （3）通过 另一合成方法得到有旋光性的化合物 C， 那么 C 的构造式是什么？D 的构造式是怎样的？（4） 有旋光 C 氯化时，所得到的三氯丙烷化合物中有一个 E 是有旋光的，另两个是无旋光的，它 们的构造式是怎样的？ 解： （1）
CH3CH2CH2CHCH2CH3
(1)
CH3
（2） C6H5CHDCH3
（3） C6H5CH2CHCH2C6H5 OH
（4） CO2HCH2CHOHCOOH
（5）
Cl
* CH3CH2CH2CHCH2CH3 （1）有， CH3 * C H CHDCH 6 5 3 （2）有， OH * * CO HCH CHOHCOOH 2 2 （4）有 * （5）有 Cl （3）无
(4)
9、用 Fischer 投影式画出下列各化合物的构型式 (1)（R）-2-丁醇 （2）2-氯-（4S）-4-溴-（E）-2-戊烯 （3）内消旋-3，4-二硝基己烷
(1)
(2)
(3)
10、（1）指出下列化合物的构型是 R 还是 S 构型 （2）在下列各构型式中哪些是与上述化合物的构型相同？哪些是它的对映体呢？(a)
反叠
反叠
重叠式
重叠式
对位交叉式 12、画出下列化合物可能有的立体异构体的构型 (1) HOOC COOH
重叠式
COOH H (1)
源自文库
COOH H
H COOH
COOH H
COOH H
H COOH
(2)
13、下列各对化合物哪些属于对映体、非对映体、顺反异构体或同一化合物
非对映体
对映体
对映体
非对映体
顺反异构体
顺-2-丁烯与氯水反应生成氯醇(Ⅰ)和它的对映体,说明该反应是按反式进行加成的,反
应通过一个环状氯钅 翁 离子使 C-C 单键的自由旋转受到阻碍,从而使 OH 只能从三元环的反
面进攻环上的两个 C,同时,由于 OH-进攻 C2,C3 的机会均等,因此得到(I)和它的对映体.
16、KMnO4 与顺-2-丁烯反应，得到一个熔点为 32℃的邻二醇，而与反-2-丁烯反应得到的熔 点为 19℃的邻二醇。两个邻二醇都是无旋光性的。将熔点为 19℃的进行拆分，可以得到两个 旋光度绝对值相同，方向相反的一对对映体。 （1）试推测熔点为 19℃的及熔点为 32℃的邻二 醇各是什么构型。 （2）用 KMnO4 羟基化的立体化学是怎样的？
c b a (2) (1)三个的构型分别是顺,反,反,所以 b,c 相同的，a 和 b,c 是对映体 (2)四个的构型分别是反,反, 顺, 顺,所以 a,b 相同的,c,d 相同的，两组间是对映体
问题 6-8 画出 2-氯-3-溴丁烷的光学异构体的投影式，并指出它们组成的外消旋体。
CH3 Cl H CH3 R, R H Br H Br
非对映体
同一化合物（有对称面）
构造异构体 14、 下列化合物的构型式中哪些是相同的？哪些是对映体，哪些是内消旋体？
Ⅰ与Ⅱ,Ⅲ与Ⅴ，Ⅳ与Ⅵ，Ⅶ与Ⅴ是相同的,Ⅰ与Ⅱ，Ⅶ与Ⅷ是内消旋体,Ⅲ与Ⅳ，Ⅴ与Ⅵ为对 映体 15、2-丁烯与氯水反应可以得到氯醇（3-氯-2-丁醇） ，顺-2-丁烯生成氯醇（Ⅰ）和它的对映体， 反-2-丁烯生成（Ⅱ）和它的对映体。试说明形成氯醇的立体化学过程。
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(1) 相同,
S 构型 (2)解：(a)的构型 R 型与(1) 是对映体. (b) 与⑴相同, (d) 与⑴相同, (e) 与⑴是对映体 (f) 与(1) 是对映体.
(c) 与⑴
11、下列化合物的 Fischer 投影式画成纽曼投影式（顺叠和反叠） ，并画出它们对映体的相应 式子
(2)
CH3 H H Cl CH3 S, S (3) 互为对映体 COOH H H HO OH OH H COOH R, R (4) 互为对映体 HO HO H Cl H H Cl H H
CH3 H H Cl CH3 R, R H H H
CH3 Cl H Cl CH3 R, S 内消旋体
COOH H H OH COOH S,S HO HO HO
3
H
Br Br H CH3 CH3 H Br Br H i CH3 H H
F Cl H H F H Cl H
（4）
H3C H
CH3 H
（1）
（2）
（3）
H i
（1） （2）
（3） ， （4）没有
问题 6-6 找出下列化合物的对称面和对称轴，是几重对称轴？ Cl Cl Cl H F B (1) Cl
(2)
H Cl
H F
(3) H
H H C 3轴
F
Cl
Cl
Cl
Cl
C2轴 (1) Cl 3 个 C2 轴 Cl 1 个 C3 轴,对称面有 4
个，一个是分子本身,另外三个是通过 C2 轴的平面。
F B F F F
F B F
(2) Cl H H (3) H
C 2轴 3 个 C 轴 2 H
C3轴 1 个 C 轴,对称面有 4 个，一个是分子本身,另外三 3
问题 6-4
下列分子的构型中各有哪些对称面？
CH3
Br H
Br
（1）CHCl3
(2)
H
(3)
CH3
(1)有三个，分别是碳、氢和任意一个氯形成的平面都是对称面。 （2）有 2 个，一个是分子本 身，一个则是垂直平面，平分双键的平面。 （3）有 2 个，一个是分子本身，另一个是垂直平 面，通过两个甲基间的苯环上的碳原子的平面。 问题 6-5 下列化合物哪个具有对称中心？若有，请标出 H CH
H CH3 OH H S, S HO HO
H CH3 CH3 H R, S 内消旋体
(5) 7、写出下列各化合物的 Fischer 投影式 CH3 CH3 C2H5 (1) H OH
(2)
H Cl
CH3
OH
H3C Cl H
H
Cl C2H5
HH
BrCl CH3
H CH3
(3)
(4)
CH3 H C2H5
COOH H H H COOH R, S 内消旋体
问题 6-10 指出下列构型是 R 或 S CH3 H2N (1) C6H5 H (2) H CH3 CH2OCH3 Br (3) Cl CH2NH2 Br CH2NHCH3 (4) H CH3 COOH NH2
(1)R 型(2)R 型(3)S 型(4)R 型 问题 6-11 根据 R、S 命名法画出下列化合物的构型式（Fischer 投影式和锲型式） (1)CHClBrF(S) (2)PhCHClCH3(R) (3)CH3CHClCHClCH3(2R, 3R) (4)PhCH(CH3)CH(OH)CH3 (2S, 3R) H Br (1) Cl F Br Cl H F
3
Br H CH3 R, R (1)
H Br
H Br CH3 S, S
Br H
Br Br CH3 R, S 内消旋体
H H
互为对映体 C2H5 Br H3C C2H5 R, R CH3 Br H3C Br C2H5 S, S 互为对映体 C2H5 Br CH3 Br Br
C2H5 CH3 CH3 C2H5 R, S 内消旋体
(2)
H Cl Ph CH3 Cl
H CH3 Ph
CH3 Cl H
(3)
CH3 H Cl Cl H CH3 H Cl
(4)
CH3 Ph HO CH3 H H Ph HO
CH3 H H CH3
CH3
习
题
1、 举例说明下列各名词的意义 （1）旋光性 能使偏光振动平面的性质，称为物质的旋光性。 （2）比旋光度 通常规定 1mol 含 1 g 旋光性物质的溶液，放在 1 dm （10cm）长的成 液管中测得的旋光度，称为该物质的比旋光度。 （3）对映异构体 构造式相同的两个分子由于原子在空间的排列不同，彼此互为镜象， 不能重合的分子，互称对映异构体。 (4) 非对映异构体 映体。 （5）外消旋体 （6）内消旋体 体，用 meso 表示。 2、 下列化合物分子中有无手性碳原子（用*表示手性碳原子） * CHDCH2Cl 有 BrH2C CHDCH2Cl (1) BrH2C CO2H CHCl (2) CO2H CH3 CHOH CH2 (4) CH3 有 无 (3) Br 有 OH * * Br OH 构造式相同，构型不同，但不是实物与镜象关系的化合物互称非对