第八章立体异构

一定条件下，物质的比旋光度为一定值，可用于 物质的鉴别及含量的测定、纯度的检查。
三、旋光性与分子结构的关系
（以乳酸CH3C*HOHCOOH为例来讨论） 乳酸有两种不同构型（空间排列）
COOH
镜子
COOH
透视式
C
H
OH
CH 3
OH COOH CH3顺时针排列
C
HO
H
H3C
反时针排列
特征：
（1）、不能完全重叠，
样品管 （装有旋光性物质）
旋光度
检偏镜 （可旋Nicol棱镜）
➢ 二、旋光度和比旋光度
旋光度，用“”表示，其数值与测定条件有关； 右旋，用“+”或“d”表示； 左旋，用“-”或“l”表示；
比旋光度
[α
]t D
=
α
l ×C
L：旋光管长度，分米；d：样品浓度，克/ 毫升
t：温度； D：钠光灯波长 589nm
C
H
OH
CH
3
对映异构
CO OH
C
HO
H
CH
3
第二节 对映异构
一、偏振光和 旋光性
平面偏振光——只在一个平面上振动的光
旋光性——使偏振光的振动面发生旋转的性质
旋光性物质/光活性物质——具有旋光性的物质。 如:2-氯丁烷,乳酸,葡萄糖,氯霉素等
nicol
偏光
普通光源
入射偏振光
起偏镜 （Nicol棱镜）
源自文库
五、D、L构型命名法
以甘油醛的两种构型为标准， 规定手性碳原子上所 连接的羟基在费歇尔投影式右边的构型，称为D-型， 在左边的称为L-型。 D、L – 构型命名法一般用于糖类和氨基酸的构型命名。
D-（+）-甘油醛
L - （-）-甘油醛
D、L与 “+、-” 没有必然的联系
七、手性分子的生物作用
1. 手性药物的生理效应
凡是含有一个手性碳原子的有机化合物分子都具 有手性，是手性分子。
具有对称面的分子无手性。有对称中心的分子没有 手性。
CH3-CH2-COOH
H CH3
H
COOH
对称面
一对对映体中，等量的左旋体和右旋体的混合物称
为外消旋体，一般用（±）来表示。
想一想 哪些分子是手性分子？
方法：①寻找对称面 ②寻找C*
C2H5
CC
H
H
顺-2 - 戊烯
Z -2 - 戊烯
CH3
H
CC
H
C2H5
反-2 - 戊烯
E -2 - 戊烯
? CH3
CH3
CC
Br
H
顺-2-溴-2-丁烯
CH3
H
CC
Br
CH3
反-2-溴-2-丁烯
E -2-溴-2-丁烯
Z -2-溴-2-丁烯
两个例子说明了什么？
CH3 *CH COOH 乳酸
OH
COOH
C2H5 反-1-甲基-2-乙基环丙烷
CH3
Z-E构型命名法 次序规则
①原子序数较大的原子较优先
I > Br > Cl > S > P > F > O > N > C > D > H
53 35 17 16 15 9 8 7 6
1
②对于多原子取代基，第一个原子相同时， 则要依次比较第二个甚至第三个原子，直 到比较出差别为止
H OH Cl2CHCOHN H
CH2OH
1R, 2R- (-)
1S, 2S -(+)
氯霉素
抗菌活性 ( - ) ∶ ( + ) = 100 ∶ 0.4
合霉素 —— 外消旋体 已淘汰
HOOC
OH
H2N H OH
(-)-多巴 抗帕金森氏症
HO
COOH
H NH2 HO
(+)-多巴
不能治疗帕金森氏症
（2）、呈物体与镜象关系（左右手关系）。 物质分子互为实物和镜象关系（象左手和右手一样） 彼此不能完全重叠的特征，称为分子的手性。
具有手性（不能与自身的镜象重叠）的分子叫做 手性分子。
连有四个各不相同基团的碳原子称为手性碳原子 （或手性中心）用C*表示。
实物与镜像关系不能重合的两个异构体，互称为对 映异构体，简称对映体。
CH3CH=CHCH2CH3 非手性分子
* CH3 C CH2CHCH2CH3
O
CH3 手性分子
* CH2 CHCH2CH3
OH NH2 手性分子
CH3 非手性分子
CH3
OH 非手性分子
Br
*CHCH3 手性分子
费歇尔（Fischer）投影式 1. 表示方法
交叉代表手性碳， 横前竖后要记牢； 竖键应是主碳链， 编号小端放上面。
NO2
NO2
HO １ H H ２ NHCOCHCl2 CH2OH
H OH Cl2CHCOHN H
CH2OH
1R, 2R- (-)
1S, 2S -(+)
氯霉素
抗菌活性 ( - ) ∶ ( + ) = 100 ∶ 0.4
合霉素 —— 外消旋体 已淘汰
HOOC
OH
H2N H OH
(-)-多巴 抗帕金森氏症
③对于含有双键或叁键的取代基，可将 其看成以两个或三个单键与相同的原子 相连接
请用Z-E构型命名法命名
?
H3C CH3CH2
CC
CH(CH3)2 CH2CH2CH3
E - 3-甲基-4-异丙基-3-庚烯
两个较优基团位于 C=C 同侧—Z型 异侧—E型
想一想 请用顺反和Z-E构型命名法命名
? CH3
HO
COOH
H NH2 HO
(+)-多巴
不能治疗帕金森氏症
历史教训
镇静催眠药反应停（沙利度胺） R - (+) —— 有镇静作用，消除孕妇妊娠反应 S - ( - ) —— 对胚胎有很强的致畸作用
造成6000多名无头或缺腿的“海豹儿”
六、手性分子的生物作用
1. 手性药物的生理效应
NO2
NO2
HO １ H H ２ NHCOCHCl2 CH2OH
第八章
立体异构
同分异构现象的分类
碳架异构
同分异构
构造异构
(分子中原子间的排 列顺序、结合方式)
位置异构
官能团异构 互变异构
立体异构
构型异构 构象异构
顺反异构
对映异构
(构造相同，原子在 空间排布方式不同)
第一节 顺反异构
一、 顺反异构现象产生的条件 分子中存在着限制原子自由旋转的因
素(如双键、脂环等） 在不能自由旋转的原子上，必须各自
连接着两个不同的原子或基团
想一想 哪些结构存在顺反异构？
a
a
CC
b
b
有
a
e
CC
b
d
有
a
a
CC
b
d
有
a
e
CC
a
d
无
二、 顺反异构体的命名法 顺反构型命名法
适用于 a
a
CC
b
b
a
d
CC
b
a
当两个相同的原子或基团处于双键平 面（或环平面）同侧时，称为顺式；处 于异侧时，称为反式
如：
CH3 C
H
CH3 C
H
顺-2-丁烯
H H
CH3 CH3
顺-1，3-二甲基 环己烷
CH3
H
CC
H
CH3
反-2-丁烯
CH3 H
H CH3
反-1，3-二甲基 环己烷
想一想 请用顺反构型命名法命名
? H5C2
CH2CH3
CC
Cl
Cl
顺- 3，4-二氯-3-己烯
H5C2 C
Cl
Cl C
CH2CH3
反- 3，4-二氯-3-己烯
?