有机化学(手性碳原子化合物)

(-)-[6]-螺苯 (-)-[6]-hexahelicene
(+)-[6]-螺苯 (+)-[6]-hexahelicene
末端两苯环不在同平面上。 精品课件
三、含其它不对称原子的光活性分子
CH3 CH3CH2 N+ C6H5 OH-
CH2C6H5
CH2C6H5 C6H5 P+ CH3 Br-
CH2CH2CH3
H
H
CCC
CH 3
CH 3
H
H
CCC
精品课C 件 H 3
CH 3
7
C3H 6
4 1 C3H
H
2 3
H
5
7
C3H 1
4
6 C3H
H2 3
H
5
sp sp2
当A≠B ，分子有手性。
A
A' Cl
Cl
CCC
C=C=C （有手性）
B
B' H
H
C H 3
类似物：
C l
无 有
H
H
H H O O C
精品课件
H C O O H
精品课件
精品课件
含一个手性碳原子化合物的对映异构
手性碳原子（或手性中心）——连有四个各不相同基团的碳 原子，用C*表示。
含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分子。 它有两种不同的构型，是互为实物与镜象关系的立体异构体，称 为对映异构体（简称为对映体）。
精品课件
含两个手性碳原子化合物的对映异构
一、 含两个不同手性碳原子化合物的对映异 构
COOH
COOH
COOH
COOH
H
OH HO
H
H
Cl
Cl
H
H
OH
HO
H
Cl
H
H
Cl
COOH
COOH
(1) 对映体 (2)
COOH
COOH
(3) 对映体 (4)
m.p 173℃
[α
]
20
D
-7.1°
173℃ +7.1°
(± ) 外消旋体 m.p 145℃
167℃
167℃
-9.3°
+9.3°
外消旋体 m.p 157℃
0.094 0.156 0.173 0.138 0.189 0.211 0.220 0.145 0.156 0.192
COOH Cl
HOOC Cl
O2N OH
NO2 HO
当一个苯环对称取代时（即邻位两个取代基相同时），
分子无手性。
O2N Cl
HOOC Cl
精品课件
二、 含手性面的化合物 螺旋型分子。
COOH
COOH
H
OH HO
H
H
OH HO
H
COOH
COOH
(3) 同一物质 (4)
0°
0°
（m）酒石酸
内消Hale Waihona Puke Baidu体（分子中有对称面）
结论：旋光异构体的数目 = 2 n – 1
n为偶数：
内消旋体的数目 = 2 n / 2 – 1，立体异构体总数 = 2 n – 1
+ 2 n/2– 1
n为奇数：
精品课件
内消旋体的数目 =2 ( n – 1 ) / 2，立体异构体总数 = 2 n – 1
C-2差向异构：由C-2引起的差向异构。（C-2构型相反）
精品课件
COOH
COOH
COOH
COOH
H OH R HO H S H OH R HO H R
H OH HO H 假HO H (s) H OH (r)
HO H R COOH Ⅰ
H OH S 不 H OH S
COOH 对 COOH
Ⅱ
称 原
Ⅲ
HO H S COOH Ⅳ
对映异构
子
内消旋体
3-C—— 非手性碳
3-C——假手性碳
精品课件
精品课件
不含手性碳原子化合物的对映异构
即：含手性轴及手性面化合物的对映异构
一、含手性轴的化合物
1. 丙二烯型化 合手 物性轴
H
H
CC C
CH3
CH3
中心碳原子两个 键平面 正
交, 两端碳原子上四个基 团，两两处于互为垂直的平 面上。
结论： 异构体数目—— 2n = 22 = 非4对映（体n：手性碳原子数目） 对映体数目—— 2n –精1品=课件2（2-1）= 2（对）
二. 含两个相同手性碳原子化合物的对映异构
COOH
H
OH
HO
H
COOH
HO
H
H
OH
COOH
COOH
(1) 对映体 (2)
[α ]2D0
+12°
-12°
（± ）酒石酸 外消旋体
含不同手性碳原子化合物的对 映异构
精品课件
对映异构
对映异构是指分子式、构造式相同，构型不同，互呈镜像对映关系的 立体异构现象。
对映异构体之间的物理性质和化学性质基本相同，只是对平面偏振 光的旋转方向（旋光性能）不同。在手性环境条件下，对映体会表现 出某些不同的性质，如反应速度有差异，生理作用的不同等。 分子的手性是对映体存在的必要和充分条件。 对映体——互为物体与镜象关系的立体异构体。 对映异构体都有旋光性，其中一个是左旋的，一个是右旋的。所以对 映异构体又称为旋光异构体。
2. 联苯型化合物
a
c
ab
cd
d b
(a +c)或(b+d )
0.29 nm
苯环间碳碳键旋转受阻，产生位阻构象异构。
HH
当同一环上邻位有不对称取代时（取代基或原子体积较大）, 整个分子无对称面、无对称中心, 分子有手性。
精品课件
某些原子或基团的半径如下：
H
COOH CH3
F
Cl
Br I
OH NH2 NO2
三.含三个不同手性碳原子化合物的对映异构
CH3 Br H H Br Br H
C2H5
CH3 H Br H Br Br H
C2H5
八个旋光异构体、组成四对对映体。 C-2差向异构体
差向异构体：含多个手性碳的两个光活异构体，仅有一个手 性碳原子的构型相反，其余的手性碳构型相同，这两个光活 异构体称为差向异构体。