四川大学有机化学第三章
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1. 对称面（）：凡有对称面的分子，不具 有旋光性，也没有对映异构体。
LIYING
2020/2/14
对称面
H
C
CH3
Cl
Cl
1,1-二氯乙烷
Cl H CC
H
Cl
(E)-1,2-二氯乙烯
该分子的对称面 即分子平面
LIYING
2020/2/14
LIYING
2020/2/14
苯或环己烷分子有多少个对称面？
旋光异构现象
❖Difference in the way that isomers interact with polarized light
➢Differences arise from molecular symmetry properties
➢this is another type of stereoisomerism.
(related by rotation)
对映异构体(Enantisomers)
早 期 发 现
1848年
酒 石 酸 钠 铵 晶
巴斯德
体
LIYING
2020/2/14
Crystals of Sodium Ammonium Tartrate
对映体 (Enantisomers)
❖Isomers that are non-superimposable
mirror-images
非叠加镜面
LIYING
2020/2/14
W
C
X
Y
Z
W
C
Y
X
镜面
Z
对映体
CH2CH3
C
H3C
Cl
H
I
LIYING
2020/2/14
CH2CH3
Cl
镜面
C CH3
H
II
第一节 物质的旋光性
一、平面偏振光和旋光性
光波是电磁波，它的振动方向与 其前进方向垂直
LIYING
2020/2/14
2020/2/14
[t
cl
（＋） 表示 右旋， （－） 表示 左旋
：旋光度；[]：比旋光度；t：温 度；：光波长；c：样品浓度，单 位g/ml；l:样品管长度，单位dm
第二节 对映异构现象与 分子结构的关系
LIYING
2020/2/14
一、不对称碳、手性碳、 手性分子、对映体
提示：环烷烃分子的环骨架 可以看成是平面正多边形
7
LIYING
2020/2/14
2. 对称中心（i）: 有对称中心的
分子不具手性，也无旋光性
Cl
H
HP F FH
LIYING
2020/2/14
H
Cl
n＝33. 6对0称。/轴旋（转C度n）数：。，叫n
CH3
H
O
CH3
H3C C O
11
H3C COOH
How many stereocenters can you find?
LIYING
2020/2/14
对映体
镜面
LIYING
2020/2/14
一对对映体（互为镜像）
对映体
CH2CH3
C
H3C
Cl
H
I
LIYING
2020/2/14
CH2CH3
C
Cl
立体异构体
Same
Different
Mirror images
STEREOISOMERS
STRUCTURAL ISOMERS
Non-mirror
构造异构体
images
ENANTIOMERS (related by inversion)
DIASTEREOMERS 非对映异构体
对映异构体
eg: GEOMETRIC ISOMERS
CH3
H
镜面
II
二、手性和对称因素
“足球分子” C60：含20个正六边形和 12个正五边形
C-60
C60
C70
LIYING
2020/2/14
C60
LIYING
2020/2/14
分子的手性（而不是手性碳）是 其具有旋光性和对映异构现象的
充分必要条件
从分子模型判断分子手性，虽然直 观，但很麻烦。 因而从微观分子的对称性入手。
H
LIYING
2020/2/14
Locating a Stereocenter
O
* CH3
H
LIYING
2020/2/14
Locating a Stereocenter
H
CH3
no stereocenter
LIYING
2020/2/14
Coniine: The Compound that 毒芹碱 Killed Socrates
普通光（Ordinary Light）
(showing magnetic and electric field vec矢t量ors)
LIYING
2020/2/14
尖板条栅栏
The “Picket Fence Analogy”
平面偏振光
LIYING
2020/2/14
普通光
Nicol棱镜 （起偏镜）
检偏镜
二、旋光仪和比旋光度 1. Optical Activity
入射光
LIYING
2020/2/14
样品管
透射光
2. 旋光仪 The Polarimeter
起偏镜
样品管 检偏镜
钠光灯
平面偏振光
LIYING
2020/2/14
光平面旋转
3. 比旋光度 Specific Rotation
LIYING
1. 不对称碳：饱和碳原子上连有互不相同的 四个原子或原子团（用*表示）。
2. 手性：物质的分子和它的镜像不能重叠。 3. 手性分子：具有手性的分子。 4. 对映体：互为镜像关系，但不能完全重合
的一对异构体，互为对映体。他们都具有 旋光性。
LIYING
2020/2/14
Optical Isomerism
LIYING
2020/2/14
Locating a Stereocenter (Chiral 标出手性碳 Carbon)
O
* CH3 CH C OH
LIYING
2020/2/14
OH Lactic acid 乳酸
Locating a Stereocenter
Br
* CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 C CH2 CH2 CH2 CH3
H
* N
CH2
CH3
CH2
LIYING
2020/2/14
Is there a stereocenter?
HO C CH
No!
LIYING
2020/2/14
CH3
O-Acetyl-b-boswellic Acid
(from frankincense) 乳香
CH3
邻乙酰基-b-乳香酸
H3C
CH3
CH3
对映异构 (Stereoisomers)
构造异构
同分异构
LIYING
2020/2/14
立体异构
碳链异构 位置异构
官能团异构
Biblioteka Baidu
互变异构 构型异构 构象异构
顺反异构 对映异构
异构现象
ISOMERISM
Same molecular formula
ISOMERS
LIYING
2020/2/14
Atomic connectivities
LIYING
2020/2/14
对称面
H
C
CH3
Cl
Cl
1,1-二氯乙烷
Cl H CC
H
Cl
(E)-1,2-二氯乙烯
该分子的对称面 即分子平面
LIYING
2020/2/14
LIYING
2020/2/14
苯或环己烷分子有多少个对称面？
旋光异构现象
❖Difference in the way that isomers interact with polarized light
➢Differences arise from molecular symmetry properties
➢this is another type of stereoisomerism.
(related by rotation)
对映异构体(Enantisomers)
早 期 发 现
1848年
酒 石 酸 钠 铵 晶
巴斯德
体
LIYING
2020/2/14
Crystals of Sodium Ammonium Tartrate
对映体 (Enantisomers)
❖Isomers that are non-superimposable
mirror-images
非叠加镜面
LIYING
2020/2/14
W
C
X
Y
Z
W
C
Y
X
镜面
Z
对映体
CH2CH3
C
H3C
Cl
H
I
LIYING
2020/2/14
CH2CH3
Cl
镜面
C CH3
H
II
第一节 物质的旋光性
一、平面偏振光和旋光性
光波是电磁波，它的振动方向与 其前进方向垂直
LIYING
2020/2/14
2020/2/14
[t
cl
（＋） 表示 右旋， （－） 表示 左旋
：旋光度；[]：比旋光度；t：温 度；：光波长；c：样品浓度，单 位g/ml；l:样品管长度，单位dm
第二节 对映异构现象与 分子结构的关系
LIYING
2020/2/14
一、不对称碳、手性碳、 手性分子、对映体
提示：环烷烃分子的环骨架 可以看成是平面正多边形
7
LIYING
2020/2/14
2. 对称中心（i）: 有对称中心的
分子不具手性，也无旋光性
Cl
H
HP F FH
LIYING
2020/2/14
H
Cl
n＝33. 6对0称。/轴旋（转C度n）数：。，叫n
CH3
H
O
CH3
H3C C O
11
H3C COOH
How many stereocenters can you find?
LIYING
2020/2/14
对映体
镜面
LIYING
2020/2/14
一对对映体（互为镜像）
对映体
CH2CH3
C
H3C
Cl
H
I
LIYING
2020/2/14
CH2CH3
C
Cl
立体异构体
Same
Different
Mirror images
STEREOISOMERS
STRUCTURAL ISOMERS
Non-mirror
构造异构体
images
ENANTIOMERS (related by inversion)
DIASTEREOMERS 非对映异构体
对映异构体
eg: GEOMETRIC ISOMERS
CH3
H
镜面
II
二、手性和对称因素
“足球分子” C60：含20个正六边形和 12个正五边形
C-60
C60
C70
LIYING
2020/2/14
C60
LIYING
2020/2/14
分子的手性（而不是手性碳）是 其具有旋光性和对映异构现象的
充分必要条件
从分子模型判断分子手性，虽然直 观，但很麻烦。 因而从微观分子的对称性入手。
H
LIYING
2020/2/14
Locating a Stereocenter
O
* CH3
H
LIYING
2020/2/14
Locating a Stereocenter
H
CH3
no stereocenter
LIYING
2020/2/14
Coniine: The Compound that 毒芹碱 Killed Socrates
普通光（Ordinary Light）
(showing magnetic and electric field vec矢t量ors)
LIYING
2020/2/14
尖板条栅栏
The “Picket Fence Analogy”
平面偏振光
LIYING
2020/2/14
普通光
Nicol棱镜 （起偏镜）
检偏镜
二、旋光仪和比旋光度 1. Optical Activity
入射光
LIYING
2020/2/14
样品管
透射光
2. 旋光仪 The Polarimeter
起偏镜
样品管 检偏镜
钠光灯
平面偏振光
LIYING
2020/2/14
光平面旋转
3. 比旋光度 Specific Rotation
LIYING
1. 不对称碳：饱和碳原子上连有互不相同的 四个原子或原子团（用*表示）。
2. 手性：物质的分子和它的镜像不能重叠。 3. 手性分子：具有手性的分子。 4. 对映体：互为镜像关系，但不能完全重合
的一对异构体，互为对映体。他们都具有 旋光性。
LIYING
2020/2/14
Optical Isomerism
LIYING
2020/2/14
Locating a Stereocenter (Chiral 标出手性碳 Carbon)
O
* CH3 CH C OH
LIYING
2020/2/14
OH Lactic acid 乳酸
Locating a Stereocenter
Br
* CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 C CH2 CH2 CH2 CH3
H
* N
CH2
CH3
CH2
LIYING
2020/2/14
Is there a stereocenter?
HO C CH
No!
LIYING
2020/2/14
CH3
O-Acetyl-b-boswellic Acid
(from frankincense) 乳香
CH3
邻乙酰基-b-乳香酸
H3C
CH3
CH3
对映异构 (Stereoisomers)
构造异构
同分异构
LIYING
2020/2/14
立体异构
碳链异构 位置异构
官能团异构
Biblioteka Baidu
互变异构 构型异构 构象异构
顺反异构 对映异构
异构现象
ISOMERISM
Same molecular formula
ISOMERS
LIYING
2020/2/14
Atomic connectivities