第八章立体化学

1、 立体化学立体化学是研究分子中原子或基团在空是研究分子中原子或基团在空间的排列状况间的排列状况,以及不同的排列对分子的物以及不同的排列对分子的物理、化学和生理性质所产生的影响。理、化学和生理性质所产生的影响。异构体的分类异构体的分类 碳架异构碳架异构官能团位次官能团位次异构异构官能团异构官能团异构互变异构互变异构异构异构 现象现象(isomeri-zation)构造异构构造异构(constitutional isomerization)立体异构立体异构(stereo-isomerization 具有相同的分子式，具有相同的分子式，原子成键的原子成键的顺序不同顺序不同 具有相同的构造，原子或基团

2、在空间具有相同的构造，原子或基团在空间的排布不同。的排布不同。对映异构对映异构构型异构构型异构构象异构构象异构顺反异构顺反异构同分异构构造异构碳链（碳架）异构官能团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光学异构(对映异构对映异构)位置异构位置异构异构体的分类异构体的分类CH3CH2CH2CH3和CH3CHCH3CH3碳架异构碳架异构和CH3CH2CH=CH2CH3CH=CHCH3和CH3CH2CH2CH2ClCH3CH2CHCH3Cl位置异构位置异构和CH3CH2OHCH3OCH3官能团异构官能团异构CH3 COHCH2=CHOH互变异构互变异构HHHHHHHHHHHHHH

3、HHHHHHHCCHCH3HCH3CCHCH3HCH3CH3CH3CH3CH3顺顺反反异异构构CCOOHCH3OHHCCOOHCH3HOHS-(+)-乳酸R-(-)-乳酸对映异构对映异构构构象象异异构构构造异构构造异构：分子中各原子间相互连接的方式和次序不同。：分子中各原子间相互连接的方式和次序不同。构型异构构型异构：分子中各原子间的连接方式和次序相同，但原：分子中各原子间的连接方式和次序相同，但原子在空间的排列方式（即相对位置）不同。子在空间的排列方式（即相对位置）不同。构象异构构象异构:由于单键旋转而产生的构型不同由于单键旋转而产生的构型不同 . 构象构象异构与异构与构型构型异构的异构的差

4、别差别：构型异构间的转变必须断：构型异构间的转变必须断裂化学键；构象异构间的转变不需要断裂化学键，只需裂化学键；构象异构间的转变不需要断裂化学键，只需通过单键的旋转就可实现。通过单键的旋转就可实现。本章主要讨论对映异构本章主要讨论对映异构。CH3CHHCOOH丙酸丙酸CH3CHOHCOOH6.1.1 分子的手性分子的手性 对映异构对映异构 对映体对映体 这两个模型的关系就像左手和右手的关系一样：它这两个模型的关系就像左手和右手的关系一样：它们互为实物与镜像，彼此又不能叠合。这种互为实物与们互为实物与镜像，彼此又不能叠合。这种互为实物与镜像关系，彼此又不能叠合的现象称为镜像关系，彼此又不能叠合的

5、现象称为手性手性。 手性手性(Chirality) ： 实物与其镜象不能重叠的现象。实物与其镜象不能重叠的现象。 具有手性的分子，称为具有手性的分子，称为手性分子手性分子；不具有手性的分；不具有手性的分子是子是非手性分子非手性分子。1氟氟1氯甲烷为非手性分子氯甲烷为非手性分子图图 6.2 1氟氟1氯甲烷分子模型示意图氯甲烷分子模型示意图 凡是手性分子，实物与其镜象不能重叠，凡是手性分子，实物与其镜象不能重叠，互互为实物与镜象关系的立体异构体叫做为实物与镜象关系的立体异构体叫做对映体对映体。这种现象称为这种现象称为对映异构对映异构(又称旋光异构又称旋光异构). 故：分子的手性是对映体存在的必要和

6、充分条件。故：分子的手性是对映体存在的必要和充分条件。 对映体的特点：对映体的特点： 具有相同的分子构造具有相同的分子构造 两者的关系为：实物与镜像两者的关系为：实物与镜像 不能相互重叠不能相互重叠 物理性质相同，化学性质相似物理性质相同，化学性质相似 8.1.2 对称因素对称因素 （1）对称面）对称面 ( )假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平面就是分子的对称面，例如：半，该平面就是分子的对称面，例如：具有对称面的分子是非手性分子。具有对称面的分子是非手性分子。CCHClClHCOOHHOHHOHCOOH例如：例如： 2氯丙烷氯丙烷分子

7、中的对称面的示意图分子中的对称面的示意图 (I)(b) 组成分子的所有原子都在一个平面上组成分子的所有原子都在一个平面上 例如例如: (E)1,2二氯乙烯二氯乙烯分子中的对称面的示意图分子中的对称面的示意图 (II)（2）对称中心）对称中心 若分子中有一点若分子中有一点P，通过，通过P点画任何直线，如果在点画任何直线，如果在离点离点P等距离直线两端有相同的原子或基团，则点等距离直线两端有相同的原子或基团，则点P称为分子的对称中心。例如：称为分子的对称中心。例如：HHHHHHH3CCH3有对称中心的分子是非手性分子。有对称中心的分子是非手性分子。例如：例如：反反1,3二氟二氟反反2,4二氯环丁烷

8、二氯环丁烷分子中的对称中心的示意图分子中的对称中心的示意图结论结论： 物质分子在结构上具有对称面或对称中物质分子在结构上具有对称面或对称中心的，就无手性，是非手性分子。心的，就无手性，是非手性分子。 实验事实：实验事实：CH3CHCOOHOH从肌肉中得到的肌肉乳酸+ 3.82。葡萄糖发酵得到的乳酸3.82。酸牛奶中得到的乳酸0。来 源旋 光 性羟基丙酸 ( 乳酸 ) 同为乳酸，为什么会具有不同的同为乳酸，为什么会具有不同的光学性质光学性质呢？呢？光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进方向垂直。光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进方向垂直。8.2 旋光性和比旋光度旋光性和比旋光度8.2.1

9、 旋光性旋光性光源光束先进方向 光波振动方向与光束前进方向关系示意图光波振动方向与光束前进方向关系示意图 普通光普通光Nicol prism普通光平面偏振光 只在一个平面上振动的光，只在一个平面上振动的光，称为平面偏振光，简称称为平面偏振光，简称偏振偏振光光或偏光或偏光。偏振光振动的平面叫偏振光振动的平面叫偏振面偏振面. 如果在两个棱镜之间放一个盛液管，里面装入两种如果在两个棱镜之间放一个盛液管，里面装入两种不同的物质：不同的物质： 那么，偏振光能否透过第二个那么，偏振光能否透过第二个Nicol 棱镜棱镜 (检偏镜检偏镜) 取取 决于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否则不能决于两个棱镜的

10、晶轴是否平行，平行则可透过；否则不能通过。通过。亮丙 酸亮暗乳 酸能使偏振面旋转能使偏振面旋转一定的角度一定的角度 结论：结论： 物质有两类：物质有两类： （2）旋光性物质旋光性物质具有旋光性的物质具有旋光性的物质。 （1）非旋光性物质非旋光性物质不具有旋光性的物质不具有旋光性的物质。其旋光方向其旋光方向顺时针顺时针 右旋右旋, 以以“+” 或或“d-”表示表示逆时针逆时针 左旋左旋, 以以“ -”或或“l-”表表示示(+)-乳酸乳酸(-)-乳酸乳酸能使偏振光振动面旋转的性质，能使偏振光振动面旋转的性质， 叫做叫做旋光性旋光性旋光性物质使偏振面旋转的角度，称为旋光性物质使偏振面旋转的角度，称为

11、旋光度旋光度，“”表示。表示。对映体之间的异同点对映体之间的异同点（1）物理性质和化学性质一般都相同，比旋光度的数）物理性质和化学性质一般都相同，比旋光度的数值相等，仅旋光方向相反。值相等，仅旋光方向相反。（2）在手性环境条件下，对映体会表现出某些不同的）在手性环境条件下，对映体会表现出某些不同的性质，如反应速度有差异，生理作用的不同等。性质，如反应速度有差异，生理作用的不同等。 一对一对对映体对映体中：中： 能使偏振光的振动方向向左旋的物质能使偏振光的振动方向向左旋的物质,叫做叫做左旋体左旋体。 能使偏振光的振动方向向右旋的物质能使偏振光的振动方向向右旋的物质,叫做叫做右旋体右旋体。 左旋体

12、与右旋体，左旋体与右旋体，旋光度旋光度相同、旋光方向相反。相同、旋光方向相反。外消旋体与对映体的比较（以乳酸为例）：外消旋体与对映体的比较（以乳酸为例）： 旋光性旋光性 物理性质物理性质 化学性质化学性质 生理作用生理作用 外消旋体外消旋体 不旋光不旋光 mp 18 基本相同基本相同 各自发挥其左右各自发挥其左右 对映体对映体 旋光旋光 mp 53 基本相同基本相同 旋体的生理功能旋体的生理功能等量的左旋体和右旋体的混合物称为等量的左旋体和右旋体的混合物称为外消旋体外消旋体，一般用，一般用（）来表示。来表示。+CH3CHCOOHOHCH3CHCOOHOHCH3CHCOOHOH( )( )( )

13、+ 外消旋体外消旋体不具有不具有旋光性，但可用适当的方法旋光性，但可用适当的方法拆分拆分为右旋体和左旋体。为右旋体和左旋体。8.2.2 旋光仪和比旋光度旋光仪和比旋光度旋光仪旋光仪(polarimeter):测定物质旋光度大小和方向的仪器测定物质旋光度大小和方向的仪器旋光仪示意图旋光仪示意图(常用钠光灯常用钠光灯) 但但旋光度旋光度“”是一个变量，它受温度、光源、浓度、是一个变量，它受温度、光源、浓度、管长等许多因素的影响，为了便于比较，就要使其成为一管长等许多因素的影响，为了便于比较，就要使其成为一个常量，故用个常量，故用比旋光度比旋光度来表示：来表示： 式中：式中： 为旋光仪测得试样的旋光

14、度；为旋光仪测得试样的旋光度； B :为试样的质量浓度，单位为试样的质量浓度，单位 g . mL -1 ; 若试样若试样 为纯液体则为密度为纯液体则为密度. l 为盛液管的长度，单位为盛液管的长度，单位 dm 。t 测定时的温度。测定时的温度。 为旋光仪使用的光源的波长。为旋光仪使用的光源的波长。当物质溶液的浓度为当物质溶液的浓度为1g/ml，盛液管的长度为，盛液管的长度为1分米时，分米时，所测物质的旋光度即为所测物质的旋光度即为比旋光度比旋光度。= B lt最常用的光源是最常用的光源是钠光钠光（D），因钠光的波长为），因钠光的波长为589.3nm,相当于太阳光谱中的相当于太阳光谱中的D线线。

15、所测得的旋光度记为。所测得的旋光度记为 ： Dt 所用溶剂不同也会影响物质的旋光度。因此在不用水所用溶剂不同也会影响物质的旋光度。因此在不用水为溶剂时，需为溶剂时，需注明溶剂的名称注明溶剂的名称。例如，右旋的酒石酸。例如，右旋的酒石酸在在20时用钠光作光源，在时用钠光作光源，在5%的乙醇中其比旋光度为的乙醇中其比旋光度为3.79 。记为：。记为： D20 = +3.79 (乙醇，乙醇，5%)8.3 含有一个手性碳原子化合物的对映异构含有一个手性碳原子化合物的对映异构手性碳手性碳原子的概念原子的概念 与四个不相同的原子或基团相连的碳原子叫与四个不相同的原子或基团相连的碳原子叫手性手性碳碳原子。（

16、原子。（不对不对称碳原子称碳原子）CH3CHCOOHOH*CNH2COOHH手性碳用C*标识* 分析分析有旋光性的乳酸有旋光性的乳酸和和没有旋光性的丙酸没有旋光性的丙酸在结构上的差别：在结构上的差别： 初步结论初步结论： 乳酸所以具有旋光性，可能是因为分子中乳酸所以具有旋光性，可能是因为分子中有一个有一个C*原子原子。CH3CCOOHHCH3CCOOHHHOH*乳酸乳酸丙酸丙酸 为什么为什么有有C*原子原子就可能具有旋光性？这是因为：就可能具有旋光性？这是因为： ( (1) )一个一个C*就有两种不同的构型：就有两种不同的构型： COOHCH3OHHCOOHCH3OHHCCCOOHCOOHCH

17、3H3CHOOHHH- ( (2) )二者的关系：互为实物与镜象关系。二者的关系：互为实物与镜象关系。二者无论如二者无论如何也不能完全重叠。何也不能完全重叠。 与镜象不能重叠的分子，称为手性分子。与镜象不能重叠的分子，称为手性分子。含含一个手性碳原子一个手性碳原子的分子有两种构型，即具有一对的分子有两种构型，即具有一对对映体。对映体。CCOOHCH3OHHCCOOHCH3HOHS-(+)-乳酸R-(-)-乳酸 D20= +3.8o(水水) D20= -3.8o(水水)结论结论：含含一个手性碳原子一个手性碳原子的分子一定是的分子一定是手性分子手性分子，具具有旋光性。有旋光性。CH3CHDC2H5

18、BrCH2CHDCH2BrBrOHCH3OHCOOHBrOH(1)(2)(3)(4)(5)下列各化合物中有无手性碳原子下列各化合物中有无手性碳原子(用用*表示手性碳表示手性碳)?*（1）透视式（三维结构）透视式（三维结构）C O O HC H3O HHC O O HC H3O HHCCOOHCH3OHHCCOOHCH3HOH化合物分子在纸面化合物分子在纸面上的立体表达式。上的立体表达式。投影规则：投影规则： 表示表示 用用 将最长的碳链置于垂直的位置上将最长的碳链置于垂直的位置上 （2）Fischer 投影式：投影式： 用平面形式用平面形式 来表示具有手性碳原子的分子来表示具有手性碳原子的分子

19、 立体立体模型的式子模型的式子. 将编号最小的碳原子置于顶端将编号最小的碳原子置于顶端 两线的交点为手性碳原子两线的交点为手性碳原子横横向两个键朝向两个键朝前前,竖竖向两个键向向两个键向后后。（。（横前竖后横前竖后）C CO OO OH HC CH H3 3H HO OH HC CO OO OH HC CH H3 3H HO OH HCCOOHCH3OHHCCOOHCH3HOHCOOHHCH3 OHCH3COOHHHO将下列化合物改写成将下列化合物改写成Fischer投影式。投影式。HOCOOHHCH3 COOHHCH3 OH 使用使用Fischer 投影式的注意事项：投影式的注意事项： (

20、(1) )可以沿纸面旋转，但不能离开纸面翻转。可以沿纸面旋转，但不能离开纸面翻转。 (2) 可以在纸面上旋转可以在纸面上旋转180。，但不能旋转，但不能旋转90。或或270。 C O O HC H3HO HC O O HC H3HH O 翻翻 转转 将投影式在纸面上旋转将投影式在纸面上旋转180，得到相同的分子：，得到相同的分子：CH3CH2CH3BrHCH3CH2CH3BrHFischer 投影式旋转投影式旋转180的分子模型的分子模型（构型保持）（构型保持）Fischer 投影式旋转投影式旋转90的分子模型的分子模型构构型型改改变变（构型保持）（构型保持）（构型改变）（构型改变）COOHH

21、OHCOOHCH3HHO旋 转180旋转180CH3。旋转旋转1800旋转旋转1800COOHHOHCOOHCH3HOH旋 转90旋 转90CH3。旋转旋转900旋转旋转900CCOOHCH3OHHCCOOHCH3HOHCOOHHCH3 OHCH3COOHHHOHOCOOHHCH3 COOHHCH3 OH（3）任意固定一个基团不动，依次顺时针或反时）任意固定一个基团不动，依次顺时针或反时针调换另三个基团的位置，不会改变原构型。针调换另三个基团的位置，不会改变原构型。（4）对调任意两个基团的位置，对调偶数次构型不变，）对调任意两个基团的位置，对调偶数次构型不变，对调奇数次则为原构型的对映体。对调

22、奇数次则为原构型的对映体。将下列化合物改写成将下列化合物改写成Fischer投影式。投影式。CHOOHCH2OHHHCHOCH2OHHOD-(+)-甘油醛甘油醛(1) D / L标记法标记法L-(-)-甘油醛甘油醛 *D、L与与 “+、-” 没有必然的联系没有必然的联系甘油醛HOHCHOCH2OHD-(+)-甘油酸D-(-)-HgOHOHCOOHCH2OHHHOHCOOHCH3乳酸D-(-)- D/L标记法有一定的局限性标记法有一定的局限性,因为有些化合物不因为有些化合物不易同甘油醛联系易同甘油醛联系,也因为有时采用不同的转化方法也因为有时采用不同的转化方法,同一化合物可以是同一化合物可以是D

23、型型,也可以是也可以是L型。为了克服这型。为了克服这个缺点个缺点,现通常采用现通常采用R/S标记法标记法.但目前在糖、氨基但目前在糖、氨基酸和肽类等仍然采用酸和肽类等仍然采用D/L标记法。标记法。 (2) R / S标记法标记法 A. 三维结构：三维结构： R、S命名规则命名规则： 按按次序规则次序规则将手性碳原子上的四个基团排序。将手性碳原子上的四个基团排序。 把排序把排序最小最小的基团放在离观察者眼睛的基团放在离观察者眼睛最远最远的位置，观的位置，观察其余三个基团由察其余三个基团由大大中中小小的顺序，若是的顺序，若是顺时针顺时针方向，则其构型为方向，则其构型为R（R是拉丁文是拉丁文Rect

24、us的字头，是的字头，是右的意思），若是右的意思），若是反时针反时针方向，则构型为方向，则构型为S（Sinister,左的意思）。左的意思）。H HO OH HC C2 2H H5 5C CH H3 3H HO OH HC C2 2H H5 5C CH H3 3R RS SRS( R )甘油醛甘油醛 ( S )甘油醛甘油醛 HCHOCH2OHHOHCHOCH2OHHOCH3CHOCH2CH3HCH3CHOCH2CH3HCCH2CH3HOCH3HSRR基基团团大大小小顺顺序序：OH CH3 HCH2CH3 *R/S构型与构型与 “+、-” 没有必然的联系没有必然的联系(S)-2-(S)-2-丁醇

25、丁醇 B. Fischer 投影式：投影式： 结论结论：当当最小基团最小基团处处于于横键横键位置时，其余三个位置时，其余三个基团从大到小的顺基团从大到小的顺序若为序若为逆时针逆时针，其其构型为构型为R R；反之，反之，构型为构型为S S。 结论结论：当当最小基团最小基团处处于于竖键竖键位置时，其余三个位置时，其余三个基团从大到小的顺序基团从大到小的顺序若为若为顺时针顺时针，其其构型为构型为R R；反；反之之，构型为构型为S S。 C C H H O OO O H HH HC CH HO OC CH H2 2O O H HH HO O H HR RC CH H2 2O O H HH HC CH

26、HO OC CH H2 2O OH HH HH HO OR RC CH H2 2O OH HH HO OCHORR 试判断下列试判断下列Fischer投影式中与投影式中与(S)-2-甲基丁酸成对映关甲基丁酸成对映关系的有哪几个？系的有哪几个？ RRCHCOOHCH3CH2H3CH3CC2H5HCOOHC2H5COOHHCH3HC2H5A B CH3CHCOOHC2H5HCH3COOHHCH3H3CHC2H5COOHHCH3D E F G HCOOHCH3 C2H5 COOHC2H5C2H5COOHsSRSSSSSSCH3COOHHNH2指出下列分子的构型指出下列分子的构型(R(R或或S)S)H

27、BrC2H5CH3SR8.5 含有多个手性碳原子化合物的对映异构含有多个手性碳原子化合物的对映异构1、含两个、含两个不同手性碳原子不同手性碳原子的对映异构的对映异构HOOC-CH-CH-COOH*OH ClC-2: -OH CHCOOH COOH HC-3: Cl COOH CHCOOH HClOHClHCOOHCOOHHHOClHCOOHCOOHHOHClHCOOHCOOHHHOOHClHCOOHCOOHH(2R,3R)-2-羟基羟基-3-氯丁二酸氯丁二酸(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R) 对映关系：对映关系： 与与； 与与 非对映关系：非对映关系： 与与、与与、与与、

28、与与 非对映体：非对映体：构造相同构造相同, 构型不同构型不同, 相互间不呈实物与镜相互间不呈实物与镜象关系的立体异构体。象关系的立体异构体。 非对映异构体其旋光性不同非对映异构体其旋光性不同, 物理性质不同。物理性质不同。 异构体数目异构体数目 = 2n ; (n=不同手性碳原子数不同手性碳原子数) 外消旋体数目外消旋体数目= 2n-1 熔点熔点 /0C 173 173 167 167 -31.30 +31.30 -9.40 +9.40 HOHClHCOOHCOOHCOOHHOHHClCOOHHOHHClCOOHCOOHHOHClHCOOHCOOH ( 2R,3R) (2S,3S) (2R,

29、3S) (2S,3R) 非对映体的标记：非对映体的标记： 在在Fischer投影式中，两个手性投影式中，两个手性C上，上，相同的基团相同的基团 同侧同侧赤赤型型(erythro-)异侧异侧苏苏型型(threo-)COOHCH3HHOHOH(赤型赤型)(2R,3R)CHOCH2OHHHOHOH赤藓糖赤藓糖 CHOCH2OHHHOHHO苏阿糖苏阿糖 COOHCH3HOHHOH(苏型苏型)(2S,3R)HCOOHHOH3CHHO(赤型赤型) CH3HHOCOOHHOHCOOHHOH3CHOHH(苏型苏型) CH3HCOOHHOHOHHCOOHHOH3CHHO(赤型赤型) CH3HHOCOOHHOHC

30、OOHHOH3CHOHH(苏型苏型) CH3HCOOHHOHOH透视式透视式:在重叠式构象式中在重叠式构象式中,至少有两组相同或相似至少有两组相同或相似的基团重叠的的基团重叠的,称为称为赤式赤式.Newman投影式投影式:如果两个手性碳原子所连接的三个基如果两个手性碳原子所连接的三个基团团,其相同或相似的基团按相同方向其相同或相似的基团按相同方向(都是顺时针或反时都是顺时针或反时针针)出现时出现时,称为称为赤式赤式.H OH CH3H OH COOH顺时针顺时针H OH CH3H OH COOH反时针反时针顺时针顺时针HOOC-CH-CH-COOHOH OH* 酒石酸 OH COOH CHCO

31、OH HOH *C2 *C3 ： HOHHOHCOOHCOOHHOHHOHCOOHCOOHHOHHOHCOOHCOOHHOHHOHCOOHCOOH(2R,3R) 2. 含两个含两个相同相同手性碳原子化合物的对映异构手性碳原子化合物的对映异构 内消旋体内消旋体(meso)：分子内部形成对映两半的化合物。分子内部形成对映两半的化合物。(有平面对称因素有平面对称因素)。具有两个手性中心的内消旋结构一定是（具有两个手性中心的内消旋结构一定是（RS）构型。）构型。(2S,3S)(2S,3S)(2R,3S)(2R,3S)(2S,3R)(2S,3R)RSSR内消旋体无旋光性内消旋体无旋光性内消旋体的分子模型

32、内消旋体的分子模型(I) 内消旋体的分子模型内消旋体的分子模型(II) 内消旋体内消旋体不能拆分不能拆分成旋光性化合物。成旋光性化合物。外消旋体与内消旋体：外消旋体与内消旋体： 外消旋体与内消旋体的共同之处是：二者外消旋体与内消旋体的共同之处是：二者均无旋光性均无旋光性，但本质不同。但本质不同。 外消旋体：外消旋体：是混合物，是混合物，可拆分出一对对映体。可拆分出一对对映体。 内消旋体：内消旋体：是化合物，是化合物，不能拆分。不能拆分。 3.含三个不同手性碳原子化合物含三个不同手性碳原子化合物 的对映异构的对映异构 有有 238 八个旋光异构体、组成四对对映体。八个旋光异构体、组成四对对映体。

33、(P171)CH3HBrBrHHBrC2H5CH3 Br H BrHHBrC2H5(2R,3S,4S)(2S,3S,4S) 3.含三个不同手性碳原子化合物含三个不同手性碳原子化合物 的对映异构的对映异构 有有 238 八个旋光异构体、组成四对对映体。八个旋光异构体、组成四对对映体。(P171)CH3HBrBrHHBrC2H5CH3 Br H BrHHBrC2H5 C-2差向异构体差向异构体 差向异构体差向异构体：含多个手性碳的两个异构体，仅有一个：含多个手性碳的两个异构体，仅有一个手性碳原子的构型相反，其余的手性碳构型相同，这两个手性碳原子的构型相反，其余的手性碳构型相同，这两个光活异构体称为

34、差向异构体。光活异构体称为差向异构体。C-2差向异构：由差向异构：由C-2引起的差向异构。（引起的差向异构。（C-2构型相反）构型相反）(2R,3S,4S)(2S,3S,4S)指出下列指出下列(A)与与(B)、(A)与与(C)的关系的关系(即对映体或非对映体关系即对映体或非对映体关系)。 练习练习:CH3HCH3OHOHHHCH3HOHOHCH3HCH3HOHOHCH3(A)(B)(C)(2S,3S)(2R,3S)(2R,3R)(A)与与(B)为非对映体为非对映体(A)与与(C)为对映体为对映体6.7 手性合成（不对称合成）手性合成（不对称合成）一般在原来一个非手性分子中，引入一个不对称一般在

35、原来一个非手性分子中，引入一个不对称的中心，如一个手性碳原子，产物总是外消旋的，的中心，如一个手性碳原子，产物总是外消旋的，即等量的右旋体和左旋体组成的外消旋体。即等量的右旋体和左旋体组成的外消旋体。 C=OCH3CH3CH2H2NiCH3OHC2H5HCH3HC2H5HO+50% 50%50% 50%CH3CH2CH2CH3Cl2hvCH3HC2H5ClCH3ClC2H5 H + Cl2hv2ClCH3CH2CH2CH3 ClCH3CHCH2CH3 + HClCH3CHC2H5Cl2ababCH3CClHC2H5CH3CClC2H5H50%50% 一个分子在一个分子在对称环境对称环境下反应下

36、反应, 不可能有选择性。不可能有选择性。(左旋体与左旋体与 右旋体过渡态能量相同右旋体过渡态能量相同, 反应活化能相同反应活化能相同, 反应速率相同反应速率相同) 。 1. 由手性化合物进行不对称合成由手性化合物进行不对称合成CCH3CHClCH3HCCH3CClHClCCH3CClHClCl2ababCH3HHH3CCH3ClHCH3CH3ClHCH3HClClHS,S-S,R-29%71% 结果：产物为不等量的非对映体，且结果：产物为不等量的非对映体，且meso-占优势。占优势。 这种不经过拆分直接合成出具有旋光性的物质的方这种不经过拆分直接合成出具有旋光性的物质的方法法,叫做手性合成或不

37、对称合成。叫做手性合成或不对称合成。2. 非手性分子引入非手性分子引入手性基团手性基团进行不对称合成进行不对称合成CH3CCOOHO+CH3HO(-)-薄荷醇丙酮酸酯（无手性） (-)-薄荷醇 （手性分子） 醇铝还原KOHCOOHCH3COOHCH3HOHHOH（过量）RS水解+3. 非手性分子通过引入非手性分子通过引入手性催化剂手性催化剂进行不对进行不对称合成称合成4. 选择性生物催化不对称合成选择性生物催化不对称合成8.8 环状化合物的立体异构环状化合物的立体异构 (P174)HOOCHCOOHHHHCOOHCOOHHHHOOCHOOC meso- (S, S)- (R, R)- 同时存在顺反异构、对映异构。同时存在顺反异构、对映异构。C CO OO OH HC CO OO OH HH HC CO OO OH