有机化学第五章对映异构
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产生对映异构现象最普遍、最重要的原 因是分子中具有手性碳原子，表示为： *C。
手性碳原子的特点是： ①sp3杂化的碳原子； ②连接4个不同的原子（团）。
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10
例如乳酸分子中的2号碳原子，不带重键，
分别和-CH3、-COOH、-OH、-H相连。 所以，C2是1个手性碳原子,乳酸是1个手 性分子。
在平面上，而是横前竖后。
更多的例子。
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18
五、构型的标记（命名）
通常有两种标记（命名）方法：
1. D/L标记法
2. R/S标记法
教学ppt
19
（一）构型的D/L标记法
又叫相对构型命名法。是以甘油醛作为相 对标准，其它化合物与甘油醛进行比较而 命名。
甘油醛C两HO 种对映体的Fischer投影CH 式O如下：
H OH
CH2OH
HO H CH2OH
D-(+)甘油醛
L-(-)甘油醛
A
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B
20
Fischer人为的规定(+)甘油醛就是A， 且命名为D-型。其对映体就是B，命 名为L-型。
与甘油醛相比，在Fischer投影式中， 凡羟基在右边的都称为D-型；羟基在 左边的都称为L-型 。
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21
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2
同分异构
构造异构 ：
碳链异构
位置异构
官能团异构
互变异构
立体异构 ：
构象异构
顺反异构
对映异构
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3
对映异构
以乳酸为例。乳酸的构造式为 ：
CH3CHOHCOOH
2-羟基丙酸
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4
肌肉运动产生的乳酸能使平面偏振光右 旋，称为右旋乳酸；
用乳酸杆菌使葡萄糖发酵得到的乳酸能 使平面偏振光左旋，称为左旋乳酸；
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27
旋光异构体的数目2n ，n为手性碳 原子的数目。
2-羟基-3-氯丁二酸有22=4个旋光异构 体。分别为：
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28
HOOCCH CHCOOH OH Cl
COOH H OH H Cl
COOH
A
COOH HO H Cl H
COOH
B
COOH H OH Cl H
COOH
C
COOH HO H
构型的D/L命名法有局限性，但一直沿用至今， 特别是糖类和氨基酸类化合物。例如:
CHO H OH HO H H OH H OH
CH2OH
CHO HO H HO H
H OH H OH
CH2OH
CHO H OH HO H HO H H OH
CH2OH
D-葡萄糖
D-甘露糖
D-半乳糖
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22
（二）构型的R/S命名法
3. 按照优先次序从高到低的方向，若 从-OH →-COOH →-CH3是顺时针方 向，则定为R-；逆时针则定为S-。
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24
所以，当用构型的R/S命名法时，乳酸 的两个对映异构体的构型命名为：
COOH
H┼OH
CH3
R-乳酸
COOH HO┼H
CH3 S-乳酸
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25
注意：
①R/S命名法是人为规定，与分子的绝 对构型无关。
H CH3 C COOH
OH
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11
左旋乳酸和右旋乳酸就象人的左右 手一样，互为实物与镜象关系且不 能重合，称为手征性分子(chiral molecule),简称手性分子。
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12
在有机化合物中，分子有手性的最常见 原因是有手性碳原子。一般来说，分子 中有手性碳原子，该分子有手性。
1970年由IUPAC推荐使用，不必与标准 物对比，直接对构型命名。人为规定如 下：
Hale Waihona Puke Baidu
1. 用顺序规则将手性碳原子上所连4个 原子或原子团按优先次序排列。
例如，乳酸分子中手性碳原子上连接的 是
-CH3、-COOH、-OH和-H，按优先次
序排列结果是： 教学ppt
23
2. 将末优基团放在最远端，面对其余3 个基团观察。
除了手性碳原子以外，还有手性氮原子、 手性硅原子、手性硫原子和手性磷原子 等。
此外，有些不具有手性碳原子的化合物 也有对映异构现象。
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13
三、旋光仪、旋光度、比旋光 度
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14
四、Fischer投影式**
在平面上表示立体结构式有许多方法，最常 用的是Fischer投影式。标准规则如下：
第五章 对映异构
Stereo isomerism
立体概念与空间异构
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1
本章学习要求:
1. 了解对映异构的概念； 2. 熟悉分子的手性，手性碳原子； 3. 掌握Fischer投影式； 4. 掌握对映异构体的命名法； D/L命名法和R/S命名法； 5. 熟悉外消旋体和内消旋体，
对映体和非对映体。
1. 碳链直立，编号小的一端在上；
2. 横前竖后，即连在手性碳原子 左、右的两个原子或原子团朝向 前方，上、下的两个原子或原子 团朝向后方。
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16
乳酸的两个对映体的Fischer投影式如 下
COOH
H┼OH
CH3
D-(-)乳酸
COOH HO┼H
CH3 L-(+)乳酸
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17
关键是立体概念，要注意4个原子(团)不
用球棍模型分别代表右旋乳酸和左旋乳 酸，比较其差异，建立立体概念。
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7
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8
一、对映关系和对映异构
有实物与镜象关系，且不能重合，称 为对映关系；
两个具有实物与镜象关系且不能重合 的化合物称为对映异构体；
产生对映异构体的现象称为对映异构 现象；
左、右手关系。
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9
二、手性碳原子和分子的手性
②R/S命名法与D/L命名法也无内在联 系。
③无论是R/S还是D/L，都与分子的旋
光方向无关。分子的旋光方向要用旋光
仪测定，用(+)-表示右旋，(-)-表示左
旋。
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含两个或两个以上不同手性碳原子的化 合物的对映异构：
以2-羟基-3-氯丁二酸为例：
HOOCCH CHCOOH OH Cl
从酸牛奶中分离的乳酸没有旋光性，称 为消旋乳酸。
三种来源不同乳酸物理性质不同：
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5
m.p./℃ [α]D20
右旋乳酸 28 左旋乳酸 28 消旋乳酸 18
+3.80 -3.80
00
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6
所以三种乳酸不是同一化合物，消旋乳 酸实际上是右旋乳酸和左旋乳酸的等量 混合物，所以熔点降低，没有旋光性。
H Cl COOH
D
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对每一个手性碳原子的构型依次命名，注明编 号。
先比较异构体A中C2上 -OH、-H、-COOH、-CHClCOOH 的优先次
序：
-OH ＞-CHClCOOH ＞ -COOH＞-H
手性碳原子的特点是： ①sp3杂化的碳原子； ②连接4个不同的原子（团）。
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10
例如乳酸分子中的2号碳原子，不带重键，
分别和-CH3、-COOH、-OH、-H相连。 所以，C2是1个手性碳原子,乳酸是1个手 性分子。
在平面上，而是横前竖后。
更多的例子。
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五、构型的标记（命名）
通常有两种标记（命名）方法：
1. D/L标记法
2. R/S标记法
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19
（一）构型的D/L标记法
又叫相对构型命名法。是以甘油醛作为相 对标准，其它化合物与甘油醛进行比较而 命名。
甘油醛C两HO 种对映体的Fischer投影CH 式O如下：
H OH
CH2OH
HO H CH2OH
D-(+)甘油醛
L-(-)甘油醛
A
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B
20
Fischer人为的规定(+)甘油醛就是A， 且命名为D-型。其对映体就是B，命 名为L-型。
与甘油醛相比，在Fischer投影式中， 凡羟基在右边的都称为D-型；羟基在 左边的都称为L-型 。
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2
同分异构
构造异构 ：
碳链异构
位置异构
官能团异构
互变异构
立体异构 ：
构象异构
顺反异构
对映异构
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对映异构
以乳酸为例。乳酸的构造式为 ：
CH3CHOHCOOH
2-羟基丙酸
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肌肉运动产生的乳酸能使平面偏振光右 旋，称为右旋乳酸；
用乳酸杆菌使葡萄糖发酵得到的乳酸能 使平面偏振光左旋，称为左旋乳酸；
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旋光异构体的数目2n ，n为手性碳 原子的数目。
2-羟基-3-氯丁二酸有22=4个旋光异构 体。分别为：
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HOOCCH CHCOOH OH Cl
COOH H OH H Cl
COOH
A
COOH HO H Cl H
COOH
B
COOH H OH Cl H
COOH
C
COOH HO H
构型的D/L命名法有局限性，但一直沿用至今， 特别是糖类和氨基酸类化合物。例如:
CHO H OH HO H H OH H OH
CH2OH
CHO HO H HO H
H OH H OH
CH2OH
CHO H OH HO H HO H H OH
CH2OH
D-葡萄糖
D-甘露糖
D-半乳糖
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（二）构型的R/S命名法
3. 按照优先次序从高到低的方向，若 从-OH →-COOH →-CH3是顺时针方 向，则定为R-；逆时针则定为S-。
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所以，当用构型的R/S命名法时，乳酸 的两个对映异构体的构型命名为：
COOH
H┼OH
CH3
R-乳酸
COOH HO┼H
CH3 S-乳酸
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注意：
①R/S命名法是人为规定，与分子的绝 对构型无关。
H CH3 C COOH
OH
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左旋乳酸和右旋乳酸就象人的左右 手一样，互为实物与镜象关系且不 能重合，称为手征性分子(chiral molecule),简称手性分子。
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在有机化合物中，分子有手性的最常见 原因是有手性碳原子。一般来说，分子 中有手性碳原子，该分子有手性。
1970年由IUPAC推荐使用，不必与标准 物对比，直接对构型命名。人为规定如 下：
Hale Waihona Puke Baidu
1. 用顺序规则将手性碳原子上所连4个 原子或原子团按优先次序排列。
例如，乳酸分子中手性碳原子上连接的 是
-CH3、-COOH、-OH和-H，按优先次
序排列结果是： 教学ppt
23
2. 将末优基团放在最远端，面对其余3 个基团观察。
除了手性碳原子以外，还有手性氮原子、 手性硅原子、手性硫原子和手性磷原子 等。
此外，有些不具有手性碳原子的化合物 也有对映异构现象。
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三、旋光仪、旋光度、比旋光 度
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14
四、Fischer投影式**
在平面上表示立体结构式有许多方法，最常 用的是Fischer投影式。标准规则如下：
第五章 对映异构
Stereo isomerism
立体概念与空间异构
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1
本章学习要求:
1. 了解对映异构的概念； 2. 熟悉分子的手性，手性碳原子； 3. 掌握Fischer投影式； 4. 掌握对映异构体的命名法； D/L命名法和R/S命名法； 5. 熟悉外消旋体和内消旋体，
对映体和非对映体。
1. 碳链直立，编号小的一端在上；
2. 横前竖后，即连在手性碳原子 左、右的两个原子或原子团朝向 前方，上、下的两个原子或原子 团朝向后方。
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乳酸的两个对映体的Fischer投影式如 下
COOH
H┼OH
CH3
D-(-)乳酸
COOH HO┼H
CH3 L-(+)乳酸
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关键是立体概念，要注意4个原子(团)不
用球棍模型分别代表右旋乳酸和左旋乳 酸，比较其差异，建立立体概念。
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一、对映关系和对映异构
有实物与镜象关系，且不能重合，称 为对映关系；
两个具有实物与镜象关系且不能重合 的化合物称为对映异构体；
产生对映异构体的现象称为对映异构 现象；
左、右手关系。
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二、手性碳原子和分子的手性
②R/S命名法与D/L命名法也无内在联 系。
③无论是R/S还是D/L，都与分子的旋
光方向无关。分子的旋光方向要用旋光
仪测定，用(+)-表示右旋，(-)-表示左
旋。
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含两个或两个以上不同手性碳原子的化 合物的对映异构：
以2-羟基-3-氯丁二酸为例：
HOOCCH CHCOOH OH Cl
从酸牛奶中分离的乳酸没有旋光性，称 为消旋乳酸。
三种来源不同乳酸物理性质不同：
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m.p./℃ [α]D20
右旋乳酸 28 左旋乳酸 28 消旋乳酸 18
+3.80 -3.80
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所以三种乳酸不是同一化合物，消旋乳 酸实际上是右旋乳酸和左旋乳酸的等量 混合物，所以熔点降低，没有旋光性。
H Cl COOH
D
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29
对每一个手性碳原子的构型依次命名，注明编 号。
先比较异构体A中C2上 -OH、-H、-COOH、-CHClCOOH 的优先次
序：
-OH ＞-CHClCOOH ＞ -COOH＞-H