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1、第1页/共30页生命过程本身包含着复杂的立体化学问题。生物体在新陈代谢过程中所产生的化学物质具有高度的立体专一性；一切具有生物活性物质的功能，都与其构型或构象紧密地联系着。如药物的构型与受体之间的构效关系，生物反应过程中的立体选择性，都需从立体化学的角度来理解和阐明。第2页/共30页第一节 顺反异构 有有机机化化合合物物分分子子中中如如存存在在双双键键或或脂脂环环，键键的的自自由由旋旋转转就就会会受受到到阻阻碍碍，分分子子中中原原子子或或原原子子团团在在空空间间就就有有固固定定的的排排列列方方式式（即即构构型型），从从而而产产生生两两种种不不同同构构型型的的化化合合物物。其其中中一一种种为为顺
2、顺式式，另另一一种种为为反反式式。这这种种异异构构现现象象称称为为顺顺反反异构。异构。第3页/共30页 顺顺-2-2-丁烯丁烯 反反-2-2-丁烯丁烯沸点沸点4 4 沸点沸点l l第4页/共30页顺-2-丁烯和反-2-丁烯的沸点不同，它们显然是两种不同的物质。二者的分子组成和构造完全相同，其区别在于构型不同。第5页/共30页一、产生顺反异构的条件产生顺反异构必须具备产生顺反异构必须具备2 2个条件：个条件：分分子子中中存存在在限限制制旋旋转转的的因因素素，如如双双键键或或脂脂环环；每每个个不不能能自自由由旋旋转转的的碳碳原原子必须连有子必须连有2 2个不同的原子或原子团。个不同的原子或原子团。
3、第6页/共30页如果同一双键碳上连有相同的原子或基团，就没有顺反异构现象。例如：第7页/共30页 脂环的存在使构成环的碳原子不能自由旋转，当环上至少有2个碳原子上各连有2个不同的原子或原子团时，便可产生顺反异构。第8页/共30页 顺-1，2-环丙二甲酸 反-l，2-环丙二甲酸 熔点137 熔点178第9页/共30页二、顺反异构的命名（一）顺、反命名法 2 2个个相相同同的的原原子子或或原原子子团团处处于于 键键或或脂脂环环平平面面同同侧侧的的异异构构体体称称为为顺顺式式，处处于异侧称为反式。例如：于异侧称为反式。例如：第10页/共30页 顺-丁烯二酸 反-丁烯二酸（失水苹果酸）（延胡索酸）第1
4、1页/共30页 顺顺-1-1，2-2-二溴丙烯二溴丙烯 反反-l-l，2-2-二溴丙烯二溴丙烯第12页/共30页顺-1，3-二甲基环己烷 反-l，3-二甲基环己烷第13页/共30页（二）Z、E命名法 顺、反命名法只适用于双键或环上至少有一对原子或原子团是相同的情况。若双键或脂环碳原子上所连的 4 个原子或原子团都不相同，就无法用顺、反命名法命名。为克服顺、反命名法的局限性，国际系统命名法规定以字母Z和E表示顺反异构体的两种构型，即为Z、E命名法。第14页/共30页命名原则：Z、E命名法应用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；
5、在异侧则为E构型。在下列构型式中，若ab，de，则它们的构型分别为：第15页/共30页 Z Z构型构型 E E构型构型第16页/共30页次序规则的主要内容有：（1）与双键碳直接相连的原子不相同 时，按原子序数大小排列，原子 序数大者为大基团；同位素按质 量大小排列（如DH）。（2）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，依次类推，以确定原子团的大小次序。第17页/共30页例如：双键碳原子上连有甲基（-CH3）和乙基（-CH2CH3），与双键碳直接相连的第一个原子都是碳原子，原子序数相同，就延伸比较第一碳原子上所连接的原子。-CH3与第一碳原子相连的是H
6、、H、H，而在-CH2CH3中与之相连的是C、H、H，由于碳的原子序数大于氢，故第18页/共30页 C(CC(C、H H、H)C(HH)C(H、H H、H)H)第19页/共30页同理第20页/共30页 （3）当 与 双 键 碳 相 连 的 为 不 饱 和 基 因 时，如C=O，-CN等，则分别看作碳2 次与氧相连，3次与N相连。例如：C(O C(O、O O、O)C(OO)C(O、O O、H)C(OH)C(O、H H、H)H)第21页/共30页根据上述规则，下列化合物分别命名为：Z-2-Z-2-丁烯丁烯 E-2-E-2-丁烯丁烯 Z-2-Z-2-溴溴-2-2-丁烯丁烯 E-2-E-2-溴溴-2-
7、2-丁烯丁烯第22页/共30页（-CH3 H；-CH2CH2CH3 -CH2CH3）Z-3-Z-3-乙基乙基-2-2-己稀己稀第23页/共30页Z、E命名法适用于所有的顺反异构体，顺、反法和Z、E法两种命名系统的规则不同，二者没有固定联系，在某些顺反异构体中，顺式对应Z型，反式对应E型，但也常有二者无对应关系的情况。例如：第24页/共30页 Z-2-Z-2-丁烯丁烯 E-2-E-2-丁烯丁烯顺顺-2-2-丁烯丁烯 反反-2-2-丁烯丁烯第25页/共30页 E-2-溴-2-丁烯 Z-2-溴-2-丁烯 顺-2-溴-2-丁烯 反-2-溴-2-丁烯第26页/共30页三、顺反异构体的性质 反式构型内能比顺式小，有较高的熔点、较小的溶解度。顺式和反式异构体的化学性质大致相同，只是与空间排列有关的化学反应才显出差异。顺反异构体在生理活性或药理作用上往往表现出很大差异。例如：己烯雌酚是雌性激素，它有顺反两种异构体，供药用的是反式异构体，其生理活性较强，而顺式异构体则较弱。第27页/共30页顺-己烯雌酚 反-己烯雌酚第28页/共30页 又如，维生素A分子中的双键全部为反式构型；具有降血脂作用的花生四烯酸则全部为顺式构型。若改变上述化合物的构型，将导致生理活性的降低甚至丧失。第29页/共30页感谢您的观看！第30页/共30页