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1、第8章立体异构本讲稿第一页，共三十九页第八章 立体异构本讲稿第二页，共三十九页构造异构构造异构立体异构立体异构位置异构位置异构官能团异构官能团异构构型异构构型异构构象异构构象异构旋光异构旋光异构顺反异构顺反异构(对映异构，光学异构对映异构，光学异构)碳链异构碳链异构同分异构现象分类同分异构现象分类互变异构互变异构本讲稿第三页，共三十九页第一节 顺反异构一、顺反异构的概念、产生条件和命名：（一）顺反异构的概念顺顺-1,2-二溴乙烯二溴乙烯反反-1,2-二溴乙烯二溴乙烯本讲稿第四页，共三十九页（二）顺反异构产生的条件（1）分子中存在限制碳原子自由旋转的因素，如双键或环。（2）不能自由旋转的碳原子，
2、各连有两个不同的原子或基团时。即ab 且 de本讲稿第五页，共三十九页1、顺反命名法、顺反命名法 相同的基团在双键的同侧，顺式（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（相同的基团在双键的异侧，反式（trans-）v如：如：v脂环化合物脂环化合物（三）顺反异构的命名（三）顺反异构的命名本讲稿第六页，共三十九页w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。wZ/E构型命名法，以“基团顺序规则”为基础 优先基团在双键的同侧，Z-优先基团在双键的异侧，E-2、Z/E构型命名法构型命名法本讲稿第七页，共三十九页Z-3-甲基甲基-2-戊烯戊烯反反-3-甲基甲
3、基-2-戊烯戊烯E-2-溴溴-2-丁烯丁烯顺顺-2-溴溴-2-丁烯丁烯E-丁烯二酸丁烯二酸反丁烯二酸反丁烯二酸Z-3-氯氯-2-戊烯戊烯不能用顺不能用顺/反表示反表示顺顺/反，反，Z/E是两种命名方法是两种命名方法,没有呈现一定的规律没有呈现一定的规律。本讲稿第八页，共三十九页(一)理化性质 物性不同 化性：基本相同，与空间构型有关的有差别。二、顺反异构体的性质本讲稿第九页，共三十九页w生理活性不同（因为契合能力不同）：如：己烯雌酚。反式异构体的激素活性是顺式的710倍。w花生四烯酸、亚油酸（降血脂），全顺式；w而Va全反式（侧链四个双键）；w茴香脑的毒性：反式的比顺式大30多倍。（二）生物学
4、性质本讲稿第十页，共三十九页w维生素A的结构本讲稿第十一页，共三十九页w花生四烯酸本讲稿第十二页，共三十九页第二节 对映异构（旋光异构）晶轴晶轴平面偏振光平面偏振光Nicol棱镜棱镜偏振面偏振面（一）平面偏振光（一）平面偏振光一、偏振光和旋光性一、偏振光和旋光性本讲稿第十三页，共三十九页本讲稿第十四页，共三十九页偏振光偏振光可通过可通过偏振光不偏振光不能通过能通过起偏镜起偏镜检偏镜检偏镜（二）物质的旋光性本讲稿第十五页，共三十九页v v 旋光性旋光性:物质能使偏振光的振动面旋转的性质。物质能使偏振光的振动面旋转的性质。右旋物质右旋物质：“d”or“”or“+”左旋物质左旋物质：“l l”or“
5、-”v v 旋光性物质旋光性物质本讲稿第十六页，共三十九页二、旋光度和比旋光度(一)旋光度v旋光仪旋光仪本讲稿第十七页，共三十九页旋光度和比旋光度Dt影响影响 的因素：的因素：w物质的分子结构物质的分子结构 w溶液的浓度溶液的浓度 c（g/ml）w盛液管的长度盛液管的长度 l（dm）w光的波长光的波长 光谱中的光谱中的D线（即钠光线（即钠光=589nm）w测定的温度测定的温度 t Dt=c l果糖溶液果糖溶液：D20=-92.8v比旋光度比旋光度 Dt:是旋光性物质特有的一种物理常数。是旋光性物质特有的一种物理常数。v v 旋光度旋光度 ：偏振光振动面旋转的角度偏振光振动面旋转的角度本讲稿第十
6、八页，共三十九页（一）手性分子和手性碳原子（一）手性分子和手性碳原子手性手性(chirality):实物与其镜象不能重叠的特性实物与其镜象不能重叠的特性。三、旋光性与分子结构的关系三、旋光性与分子结构的关系本讲稿第十九页，共三十九页手性分子手性分子(chiral molecule):凡与自身镜象不能重合的分子。凡与自身镜象不能重合的分子。本讲稿第二十页，共三十九页乳酸乳酸(2-羟基丙酸羟基丙酸)CH3CHCOOHOH手性分子(chiral molecule)本讲稿第二十一页，共三十九页对映体和外消旋体w外消旋体(racemic mixture)：定义等量对映体的混合物。用“dl”or“”来表示
7、w特性特性 理化性质相同；生理活性不同理化性质相同；生理活性不同;旋光能力大小相等，方向相反旋光能力大小相等，方向相反。w对映对映(异构异构)体：体：w 定义定义 两种互为镜象、但不能重合的构型。两种互为镜象、但不能重合的构型。右旋体右旋体旋光异构体旋光异构体左旋体左旋体本讲稿第二十二页，共三十九页分子的对称性和手性 对称因素(对称面、对称中心)无无有有有有无无无无手性手性旋光性旋光性有有本讲稿第二十三页，共三十九页对称面与分子的手性有对称面有对称面无对称面无对称面手性分子手性分子非手性分子非手性分子本讲稿第二十四页，共三十九页对称中心与分子的手性有对称中心有对称中心无对称中心无对称中心手性分
8、子手性分子非手性分子非手性分子本讲稿第二十五页，共三十九页COOHOHCH3HCCOHH*COOHOHH3CCH*定义定义 连有四个不同的原子或基团的碳原子连有四个不同的原子或基团的碳原子。标示标示 “C*”手性碳原子本讲稿第二十六页，共三十九页例题：标出例题：标出C*本讲稿第二十七页，共三十九页四、费歇尔投影式四、费歇尔投影式透视式透视式乳酸乳酸本讲稿第二十八页，共三十九页横前竖后；C*用“十”字的交叉来表示。标准Fischer投影式：主碳链直立，编号小的居上。123费歇尔(Fischer)投影式COOHOHCH31、投影规则：投影规则：H相当于相当于本讲稿第二十九页，共三十九页五、五、D/
9、L构型标记构型标记法法D/L构型构型(相对构型相对构型)：以以以以甘油醛为标准甘油醛为标准。OH在横线右端在横线右端D-(+)-甘油醛甘油醛L-(-)-甘油醛甘油醛OH在横线左端在横线左端注：注：标准的标准的Fischer投影式投影式本讲稿第三十页，共三十九页D-(+)-D-(+)-甘油醛甘油醛D-(-)-D-(-)-甘油酸甘油酸D-(-)-D-(-)-乳酸乳酸OHw从从L L型甘油醛型甘油醛 化合物化合物(L(L型型)。反应反应w从从D D型甘油醛型甘油醛 化合物化合物(D(D型型););本讲稿第三十一页，共三十九页wD/L构型局限性：本讲稿第三十二页，共三十九页交叉式交叉式重叠式重叠式锯架
10、式锯架式(Saw horse)表示法表示法斥力最小斥力最小能量最低，稳定能量最低，稳定优势构象优势构象斥力最大斥力最大能量最高，不稳定能量最高，不稳定第三节 构象异构一、乙烷的构象一、乙烷的构象w乙烷的构象可以有无数种w交叉式和重叠式构象是乙烷无数构象中的两种极端情况。本讲稿第三十三页，共三十九页乙烷的构象 重叠式重叠式 交叉式交叉式w纽曼（Newman）投影式本讲稿第三十四页，共三十九页二、环己烷的构象二、环己烷的构象 船船 式式 构构 象象本讲稿第三十五页，共三十九页锯架式锯架式纽曼式纽曼式本讲稿第三十六页，共三十九页 环己烷的六个碳原子构成两个平面环己烷的六个碳原子构成两个平面 六个六个a、e键分别为三上三下键分别为三上三下 同一碳原子若同一碳原子若a键在上，键在上，e键必然在下键必然在下 a、e 键可以相互转化键可以相互转化。本讲稿第三十七页，共三十九页本讲稿第三十八页，共三十九页环己烷的扭船式构象环己烷的扭船式构象本讲稿第三十九页，共三十九页