有机化合物的构造构型和构象

[]D20= +3.8o(水)
COOH HC HO CH3
R-(-)-乳酸 []D20= -3.8o(水)
外消旋体
等量的左旋体和右旋体的混合物，无旋光性 用 (±) 或 (RS) 或 (dl) 或 DL表示。
2）含两个不同手性碳原子的分子
OH Cl
C-2: -OH > CHCOOH >联系
3.3.5 含手性碳原子分子的对映异构 1) 含一个手性碳原子的分子
手性碳原子 与四个不相同的原子或基团相连的碳原子。
HH
CCCOCOOHOHCHC 3C *H H3CC *OHOCHOOH
NH N2H2
OHOH
1）含一个手性碳原子的分子
右旋体
左旋体
COOH
CH3
C
H OH
S-(+)-乳酸
CO O H H O H H O H
CO O H
2R，3R Ⅰ
CO O H H O H
H O H CO O H
2S,3S Ⅱ
CO O H H O H H O H
CO O H
R,S Ⅲ
CO O H H O H H O H
CO O H
R,S Ⅳ
3.3.6 不含手性碳原子分子的对映异构体
1. 丙二烯型分子
H COOH HOOCH HCOOH
HOHOHH COOCHCCOHOOOHHHOOC H
R,R
S,S
反-环丙烷-1，2-二甲酸
HHOOOOCC HH
HOOCH HCHOOCHOOH
顺-环丙烷-1，2-二甲酸
HOOHCOOHC H
H H3C
H CH3
CH3 H3C
CH3 H3C
H
H
反-1，2-二甲基环己烷
椅式 99.9％
船式 0.1％
3.4.2 环烷烃的构象 直立键（ａ键）和平伏键（ｅ键）
12
3
6
5
4
12
3
65
4
12
3
Ｋ＝1
6
54
1
2
6
54 3
3.4.2 取代环己烷的构象 １）一取代环己烷
R在ｅ键上
1
23 6
H
4R 5
R在ａ键上 1
3 2
6
5
H 4
R
H
3 2
4 CH2
5 6
1CH2
R
1
3 2
CH2 6
复习－ 构型的表示法
H COOH
COOHCOOH
CH3
C HC CHO3 H
H OH
S-(+)-乳 S-酸 (+)-乳酸
COOHCOOHHOOC H H COOH
H HO
CHHOCHC3 CH3 HO
R-(-)-乳 R酸 -(-)-乳酸
H HCOCOOHOHOH CH3 HOOC HCH3
立体透视式
CO O H H O H H O H
CO O H
2R，3R Ⅰ
CO O H H O H
H O H CO O H
2S,3S Ⅱ
CO O H H O H H O H
CO O H
R,S Ⅲ
CO O H H O H H O H
CO O H
R,S Ⅳ
4）含两个相同手性碳原子的分子 内消旋体 分子内部形成对映两半的化合物。(有平面对称因素) 具有两个手性中心的内消旋结构一定是（RS）构型 内消旋体无旋光性
2）含两个不同手性碳原子的分子
对映体： Ⅰ与Ⅱ； Ⅲ与Ⅳ 非对映体：Ⅰ与Ⅲ、Ⅰ与Ⅳ、Ⅱ与Ⅲ、Ⅱ与Ⅳ
构造相同, 构型不同, 相互间不是实物与 镜影关系的立体异构体
COOH HO H
COOH H OH
Cl H COOH
H Cl COOH
2R3R dl- 2S3S
Ⅰ
Ⅱ
COOH HO H
COOH H OH
H Cl
Cl H
COOH
COOH
2R3S dl- 2S3R
Ⅲ
Ⅳ
3）含多个不同手性碳原子的分子
N个手性碳的异构体数目
对映异构体数目=2n 外消旋体数目=2n-1
4）含两个相同手性碳原子的分子
酒石酸
酸 HOOC-C *H-C *H-COOH
*C2 OH
*C3 ： COOH CHCOOH
H
OHOH
OH
Cl
Cl
C=C=C （有手性）
H
H
sp sp2
A
A'
CCC
B
B'
当A≠B ，分子有手性
类似物：
C H 3
C l
无手性
H
H
H H O O C
有手性
H C O O H
2. 联苯型分子 苯环间碳碳键旋转受阻，产生位阻构象异构。
HOOC NO2
O2N COOH
O2N Cl
O2N COOH
HOOC NO2
有手性
H
4CH2
5
R
3.4.2 取代环己烷的构象 １）一取代环己烷
H R
K＜1
R
--CH3 --CH(CH3)2 --C(CH3)3
ｅ键（％） 95 97 99.99
H R
3.4.2 取代环己烷的构象 2）多取代环己烷
反－１－甲基－４－叔丁基环己烷 顺－１－甲基－４－叔丁基环己烷
(CH3C)l3C H
H H
顺-1，2-二甲基环己烷
3.4 构象异构
构象异构
烷烃分子的 构象异构
环烷烃分子 的构象异构
3.4.1 烷烃分子的构象异构
透视式
Newman 投影式
（1）
(4)
BrBr
（1）
(2)
重叠式
H交叉式 H
H H
BHrHBr
(4) (2)HH
HPh Br H CHl Br
H H
H H
ClH Br HH H PHh Br
HOFHOiOsChOerCH投影H式
复习－构型的标记
D-L标记法
甘油醛构型的确定：任意指定 其他化合物构型的确定：通过化学反应与甘油醛相关联
R-S标记法
按“次序规则”判别
构型与旋光性的关系
R-(+)-2,3-二羟基丙醛
S-(-)-2,3-二羟基丙醛
D,L-由与甘油醛的关联决定 R,S—由次序规则决定 (+),(-)—由实验测得
重叠式
Ph
H
Cl
交叉式
B H
Br B
(3) C
3.4.2 环烷烃的构象 （ａ）椅式构象
透视式
0. 25nm
2
3
4
1 65
Newman 投影式
3
2
4 CH2
5 6
1CH2
（ｂ）船式构象
0. 183nm
1
4
23
6
5
4
3 2
CH2 5 1CH2 6
3.4.2 环烷烃的构象 （ａ）椅式构象
（ｂ）船式构象
HOOC-CH-CH-COOH **
Cl C-3: Cl > COOH > CHCOOH > H
OH
COOH HO H
COOH H OH
Cl H COOH
H Cl COOH
2R3R dl- 2S3S
Ⅰ
Ⅱ
COOH HO H
COOH H OH
H Cl
Cl H
COOH
COOH
2R3S dl- 2S3R
Ⅲ
Ⅳ
HOOC Cl 无手性
OH O H 2,2’-联萘二酚
手性分子
3.3.7 含其它手性原子分子的对映异构
CH3 CH3CH2 N+ C6H5 OH-
CH2C6H5
CH2C6H5 C6H5 P+ CH3 Br-
CH2CH2CH3
3.3.8 H环状CO化O合H物的构型异构 HOOCH HHCOOCHOOH H COOH