同分异构现象--立体异构

同分异构现象----立体异构
一、构象异构
定义：构象异构：由于单键的自由旋转使分子中的原子或原子团在空间产生不同的排列形式。

特点：由于单键的自由旋转，乙烷可以有无数的构象
优势构象：是交叉式
稳定性顺序：
对位交叉式> 邻位交叉式> 部分重叠式> 全重叠式
a C a C
b d a
C a C d
b C
*
COOH
H
H 3C
OH
二、构型异构 （一）顺反异构
1、产生条件：①分子中存在限制旋转的因素，如双键或脂环。

②每个不能自由旋转的碳原子必须连有2个不同的原子或原子团。

2、顺反异构命名：2个相同原子或原子团处于 π 键或脂环平面同侧的异构体称为顺式，处于异侧的称为反式。

3、E 命名法：先根据次序规则确定连接在双键碳原子上的原子或原子团的大小顺序。

当2个较大的原子或原子团在双键的同侧时，为Z 构型
，在异侧的为E 构型。

● E 命名法次序规则
a) 与双键直接相连的原子按原子序数大小排列，序数大的为大基团；同位素按质量大小排列（如D > H ） b) 如与双键碳直接相连的2个原子相同，则向外延伸，比较其次相连原子的原子序数，以确定原子团的
大小序数。

c) 当与双键相连的为不饱和基团时，如 ，看作碳2次与氧相连。

例如
（二）对映异构
定义：两个分子成镜面对称，但又不能完全重叠，我们把这两个分子称为一对对映体，它们成对映异构（或旋光异构）。

1、手性
手性：实物与镜像不能完全重叠的性质叫手性。

具有手性的分子叫手性分子。

● 只有手性分子才有旋光异构现象。

● 有机化合物分子具有手性。

最普遍的因素有手性碳C* ● 手性碳原子是指连接4个不同的原子或原子团的碳原子
2、外消旋体与对映体 乳酸有两种构型（如下），它们互为实物与镜象，称为对映体，
等量的这两种构型的混合物称为外消旋体。

C O H。

转动
180
酒石酸
3. 如何表示对映体的构型？
费歇尔（Fisher ）投影式：主链放在竖键上，编号最小的碳原子放在上端。

竖键连接的原子或原子团表示伸向纸的后方，横键连接的原子或原子团表示伸向纸的前方。

4、如何判断一个分子是否具备手性或者旋光性？
● 有手性碳是物质有手性的通常因素之一。

有些分子尽管有手性碳，但他们没有手性。

● 判断一个分子是否有手性要看它有没有对称因素，而手性碳只是构成分子具有手性的一个最通常的因
素。

5、內消旋体与外消旋体区别。

● 外消旋体：一对对映体右旋体和左旋体的等量混合物。

奇数个手性碳
● 内消旋体：分子内，含有构造相同的手性碳原子，但存在对称面的分子，用meso 表示。

偶数个手性碳，是纯净
物
6、旋光异构体构型的标记方法 （1）相对构型标记法
● 相对构型：以甘油醛为标准人为规定的构型 ● 标记方法（D 、L 标记法）：以甘油醛的构型为比较
标准，人为的规定：C*的羟基投影在右边的称为D-型，在左边的称为L-型。

其他物质与之比较则可确定其构型。

● D-、L-表示的是化合物的构型，并不表示旋光方向，
旋光方向用（+）和（-）表示，需要用旋光器测量 ● 旋光性物质的旋光方向与构型之间没有固定的关
系。

（2）R、S标记法
a)将C*所连的四个基团按原子序
数大小依次排列成序：a>b>d>e
（次序规则同Z、E命名法）
b)把原子序数最小的原子团e放
在最远端，其它原子团朝着观察
者。

观察a、b、d 的排列顺序，呈顺时
针方向为R-构型，呈逆时针方向为
S-构型。

7、含多个手性碳异构体的数目：
1）当分子中含有n个不同的C*时，旋光异构体的数目为2n个。

2）当分子中含有两个相同的C*时，旋光异构体的数目少于2n个。

7、旋光异构体的性质
旋光异构体的化学性质几乎完全相同
●一对对映异构体除旋光方向相反外，其他物理性质完全相同；非对映异构体物理性质完全不同，外消
旋体常有相同的熔点。

●对映异构体之间最重要区别是生物活性不同。

如：左旋麻黄碱的升压效能比右旋大四倍左旋氯霉素具有杀菌作用，右旋则完全无效维生素C右旋体疗效显著，左旋体无效。