立体异构

顺 -2-丁烯
反-2-丁烯
顺 -2-丁烯
反-2-丁烯
H3C CH3
顺-1,2-二甲基环丙烷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCH3
CH3
反-1,2-二甲基环丙烷
二、 Z / E命名法
对于双键碳原子上连结有四个不同取代基的烯 烃，不能用顺反式命名。
Z / E构型命名法，以“基团次序规则”为基 础 优先（大）基团在双键的同侧，Z优先（大）基团在双键的异侧，E-
三、顺反异构体在性质上的差异（p56了解）
理化性质不同，生理活性不同 物理性质：
顺 -2-丁烯 bp:＋4℃
❖化学性质：
反-2-丁烯 bp:＋1℃
反丁烯二酸在275℃才有部分反应
第二节 对映异构
一、手性分子和对映异构体 （一）手性和手性分子
手性(chirality):实物与其镜象不能重叠的特性。
HH CC
H3C CH3
顺反异构
产生原因和条件：
（1）分子中存在限制碳原子自由旋转的因素， 如双键或脂环。
（2）不能自由旋转的碳原子，各连有两个不 同的原子或基团时。即a≠b 且 d≠e
a
d
CC
b
e
二、顺反异构的命名方法
（一）顺反命名法
❖相同的基团在双键的同侧，顺式（cis-） ❖相同的基团在双键的异侧，反式（trans-） 如：
CHO H OH
CH2OH
CHO HO H
CH2OH
—OH在横线右端 D-(+)-甘油醛
—OH在横线左端 L-(-)-甘油醛
注：标准的Fischer投影式
❖ 从D型甘油醛 反应 化合物(D型);
❖ 从L型甘油醛
化合物(L型) 。
CHO
COOH
COOH
H
[O]
OH
H
OH [H] H
OH
CH2OH
CH2OH
光束先进方向 光源
晶轴
偏振面
Nicol棱镜
平面偏振光
旋光性
起偏镜
检偏镜
水
偏振光 可通过
偏振光不
乳酸
能通过
❖ 旋光性: 物质能使偏振光的振动面旋转的性质。
手性分子具有旋光性，具有旋光性的分子有手性。
❖旋光仪
❖ 旋光性物质 右旋物质：“d” or “+” 左旋物质：“l” or “-”
❖ 对映异构体又称为旋光异构体或光学异构体
[]Dt =
ρl
三、对映异构体的表示方法
透视式
COOH
COOH
C
HO
H
H3C
C
H
OH
CH3
乳酸（对映异构体）
1、投费影歇规尔则(：Fischer)投影式
①横前竖后； C*用“十”字的交叉来表示。
②标准Fischer投影式：主碳链直立，编号小的居上。
COOH H C OH
1 COOH H 2 OH
OH
H3C C* COOH
H
COOH
H C* OH H C* OH
CH3
含一个C* 的分子一定是手性分子，含一个以上C*
的分子则不一定是手性分子
例题：标出C*
*
*
**
*
**
* *
（二）手性与分子的对称因素
对称因素 (对称面、对称中心)
有
无
手性
无 有
旋光性
无 有
1.对称面
CH3
Cl
CH3
C H
CH3
（二）旋光度和比旋光度[]Dt
❖ 旋光度 ：偏振光振动面旋转的角度
影响的因素：
物质的分子结构
溶液的浓度—— ρ（g/ml）
盛液管的长度—— l（dm）
光的波长 ——光谱中的D线（即钠光λ=589nm）
测定的温度—— t
❖比旋光度[]Dt : 是旋光性物质特有的一种物理常数。
果糖溶液： []D20 = - 92.8°
CH3
D-(+)-甘油醛
D-(-)-甘油酸
D-(-)-乳酸
D/L构型局限性：
1
COOH
HO 2 H H 3 OH
4 CH3
（二） R/S绝对构型标记法
（1）确定C*相连的四个原子(团)的优先次序:a>b>c>d （2）最小基团远离观察者
a
a
d
b
c
a→b →c 顺时针 R-型
c d
b
a→b →c 逆时针 S-型
第四章 立体异构
同分异构现象分类
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
构型异构 构象异构
顺反异构 对映异构
一第、一节顺反顺异反构异的构 概念和形成条件
顺反异构：分子中存在限制共价键自由旋转的因
素，导致分子中的原子或基团在空间的排列方式不 同，即构型不同。
如：
H CH3 CC
H3C H
Z- 3-甲基-2-戊烯 反-3-甲基-2-戊烯
E- 2-溴-2-丁烯 顺- 2-溴-2-丁烯
E-丁烯二酸 反-丁烯二酸
E- 3-甲基-4-异丙基-3-庚烯 不能用顺/反表示
Z- 3-氯-2-戊烯 不能用顺/反表示
Z- 1-氟-1-氯-2-溴乙烯 不能用顺/反表示 ❖ 顺/反，Z/E是两种命名方法，没有呈现一定的规律。
Cl
C2H5
C H
有对称面 非手性分子
无对称面和对称中心 手性分子
2.对称中心
CH3
COOH
CH3
COOH
H H
H H
H H
Cl H
HOOC
CH3
有对称中心 非手性分子
HOOC
CH3
无对称中心和对称面 手性分子
手性是分子存在对映异构体和旋光性的充分必要条件。
二、 对映异构体的旋光性
（一）平面偏振光和旋光性
COOH —CH3
COOH —COOH
H
H
OH
H
CH3
HOOC
CH3
CH3
—OH
互为对映体
OH
—H
OH
构型相同
例题：下列哪些构型相同
对调2次 构型相同
对调3次 对映体 （或旋转90°) 对调3次 (或旋转 对映体 180°+对调1次)
四、对映异构体的标记
（一） D/L相对构型标记法：以甘油醛为标准。
费歇尔投影式:
最小基在竖向：顺时针→R；逆时针→S 最小基在横向：顺时针→S；逆时针→R
“小上下，同向；小左右，反向”
H
H3C3
1
Cl
2 CH2CH3
竖，顺，R-型
2COOH
H
1OH
3CH3
横，逆，R-型
总结： R/S与D/L是两种构型表示方法，而且
手性分子(chiral molecule)
手性分子：凡与自身镜象不能重合的分子。 对映(异构)体：两种互为镜象、但不能重合的构型。
手性分子(chiral molecule)
乳酸 (2-羟基丙酸 ) CH3CHCOOH OH
乳酸对映异构体
手性碳原子
[定义]连有四个不同的原子或基团的碳原子。
[标示] “C* ”
CH3 COOH H C OH H C OH
相当于
3 CH3
COOH H OH
H OH
CH3
CH3
2、变换规则：
①在纸面旋转n ×90°,若n为偶数，构型不变； 若n为奇数，则构型转变。
COOH
H
OH
CH3
180
CH3
HO
H
构型相同
COOH
90 H3C
H
COOH 互为对映体
OH
②两基团对调n次，若n为偶数，构型不变； 若n为奇数，则构型转变。