[理學]第四章對映異構(專業版)

　　

【正文】 ? 旋光方向以“ +”(右旋 )、“ ”(左旋 )表示。確定順反的原則是：二個基團在平面的同一側為順，在平面的二側為反。 立體異構體 立體異構體的定義 { { { 3. 同分異構的多層次性 ?構造異構 、 構型異構和構象異構是不同層次上的異構 。 分子的對稱性與手性的關系 對稱面 s —— 某一平面將分子分為兩半 ， 就象一面鏡子 ， 實物（ 一半 ） 與鏡象 （ 另一半 ） 彼此可以重疊 ， 則該平面是對稱面 。故藥物與其作用也是以手性的方式進行的， ? 生物體的酶和細胞表面受體是手性的 , 故對外消旋藥物的識別、消化和降解過程也是不同的。 H 3 C C H C H C H 3O H O HH 3 C C H C H C 2 H 5O H O H* * * *2, 3丁二醇 2, 3戊二醇 有 4個立體異構體 與理論數目相同 例： C H 3H O HC 2 H 5O HH23C H 3O HHC 2 H 5H O H23C H 3O HHC 2 H 5O HH23( 2 S , 3 S ) 2 , 3 戊 二 醇 ( 2 R , 3 R ) 2 , 3 戊 二 醇 ( 2 S , 3 R ) 2 , 3 戊 二 醇C H 3H O HC 2 H 5H O H23( 2 R , 3 S ) 2 , 3 戊 二 醇手性碳組成相同 只有 3個立體異構體 2, 3戊二醇的兩對對映體 3. 觀察分子的有無對稱性 （無手性碳） （有手性碳） ? 若分子含有 對稱面 或 對稱中心 ，為 非 手性分子 ? 如果分子中不存在對稱面、對稱中心，則這個分子具有手性 C H 3O HHC H 3O HHCH3O HHCH3如： 有對稱面和對稱中心的非手性分子 C lHHFHC lFHC lHHFHC lFHC lHHFHC lFH1 8 0 o與鏡像重合 ? 對稱性和對稱因素 1）對稱軸 Cn 2）對稱面 s 3）對稱中心 HFC lC lHFHHi， 對 稱 中 心OOHHHHHHHH分子手性的判定 對稱軸 Cn —— 這種軸是通過物體或分子的一條直線 ， 以這條直線為軸旋轉一定的角度 ， 得到的物體或分子的形象和原來的形象完全相同 ， 這種軸稱為對稱軸 。 構象異構體 旋光異構體 構型異構體 幾何異構體 交叉式構象 重疊式構象 幾何異構體：由于雙鍵不能自由旋轉或由于成環碳原子的單鍵不能自由旋轉而引起的立體異構體。 手性中心：如果分子的手性是由于原子或原子團圍繞某一點的非對稱排列而產生的，這個點就是手性中心。 (S)(+)乳酸 ； 逆時針方向運轉 (sinister, 拉丁文 ) (R)()乳酸； 順時針方向運轉 (rectus, 拉丁文 ) C O O HH 3 CO HH123C O O HHC H3H O123例 : 2, 3丁二醇的三個立體異構體的命名 C H 3H O HC H 3O HH23I IC H 3O HHC H 3H O H23I I I IC H 3O HHC H 3O HH23C H 3O HHC H 3H O H23IC H 3H OHH 3 C O HH23C H 3H OHH 3 C O HH23非手性分子 S型 S型 (2S, 3S)2, 3丁二醇 C H 3H O HC H 3O HH23I IC H 3O HHC H 3H O H23IR型 R型 S型 S型 IIIC H 3O HHC H 3O HH23(2S, 3R)2, 3丁二醇 或 (2R, 3S)2, 3丁二醇 (2R, 3R)2, 3丁二醇 非手性分子 手性碳 ：一個碳原子連結四個不同的取代基 含一個手性碳原子的分子 CHHHHCC lHHHCC lH OHHCC lH OHC H 3 含兩個手性碳的分子 含兩個不同手性碳的分子 （ 有 4個構型異構體 ） CO O HH OHCH 2 CH 3H OHCO O HHO HCH 2 CH 3HO HCO O HH OHCH 2 CH 3HO HCO O HHO HCH 2 CH 3H OHRSSRRRSSr a c e m a t e r a c e m a t eI II III IV I 和 III, I 和 IV 不是對映體 ， 是非對映體 II 和 III， II 和 IV不是對映體 ， 是非對映體 I 和 II， III 和 IV 是對映體 含兩個相同手性碳的分子（ 有 3個構型異構體 ） H O HC O O HH O HC O O HH O HC O O HH O HC O O HH O HC O O HH O HC O O HH O HC O O HH O HC O O HE n a n t i o n e r s 對 映 異 構內 消 旋 體 ( m e s o )Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ( 2 R , 3 R ) ( 2 S , 3 S ) ( 2 R , 3 S ) ( 2 S , 3 R )I d e n t i c a l相 同 的 分 子一些不含手性碳的手性分子 ?連二烯型 （含有兩個互相垂直的平面） 比較： 與鏡像無法重合，是手性分子 C C CHC lHC lCCCHC lHC lC C CHC lHHCCCHC lHH有對稱面，為非手性分子 CHC O O HHH O O CCHH O O CHC O O H? 螺環型 與鏡像無法重合，是手性分子 ? 聯苯型 (位阻型 ) 大基團使單鍵旋轉受阻 N O 2C O 2 HN O 2 C O 2 HN O 2 C O2 HN O 2C O 2 H? 構象型（構象轉換受阻） 反 環辛烯 HHHH? 螺旋型 手性分子的特性 —— 旋光性 1. 立體異構體之間的一般物理、化學性質比較 例： 酒石酸 (tartaric acid), （ 2, 3二羥基丁二酸） H O 2 C C H C HO HC O 2