有机化学第八章 立体化学

1、.第八章第八章 立体化学立体化学1、有机化合物的异构现象、有机化合物的异构现象2、分子的手性和对称性、分子的手性和对称性3、偏振光和比旋光度、偏振光和比旋光度4、含一个手性碳原子的化合物、含一个手性碳原子的化合物5、含二个以上手性碳原子的化合物、含二个以上手性碳原子的化合物6、不含手性碳原子的手性化合物、不含手性碳原子的手性化合物7、环状化合物的立体异构、环状化合物的立体异构8、手性化合物的制备、手性化合物的制备9、研究立体化学的重要意义、研究立体化学的重要意义. 立体化学立体化学现代有机化学的重要组成部分现代有机化学的重要组成部分 化学发展到现阶段，必须在三度空间上化学发展到现阶段，必须在三

2、度空间上 了解分子的结构与性能的关系。了解分子的结构与性能的关系。 立体化学对生命科学有极端重要的意义立体化学对生命科学有极端重要的意义研究内容：研究内容：分子的构型和构象的不同对其分子的构型和构象的不同对其 物理性质和化学反应的影响物理性质和化学反应的影响本章侧重介绍：立体异构本章侧重介绍：立体异构反应的立体化学分别在各章有关地方介绍反应的立体化学分别在各章有关地方介绍.一、有机化合物的异构现象一、有机化合物的异构现象 异构体：具有相同的分子式的不同化合物异构体：具有相同的分子式的不同化合物异构现象：由化学键的刚性和方向性引起的异构现象：由化学键的刚性和方向性引起的同分异构构造异构碳链（碳架

3、）异构官能团位置异构官能团异构立体异构构型异构构象异构顺反异构光学异构( 非非物物象象关关系系)O OH HO OH HO OH HCH3CH2OHCH3CH3O对对映映异构非非对对映映异构HHHHHHHHconstitutionalisomersstereoisomersconfigurationalconformationalenantiomersdiastereomers.构造异构构造异构-由分子中各由分子中各原子互相连接的原子互相连接的 方式和次序不同方式和次序不同引起的异构引起的异构立体异构立体异构-由分子中各原子或基团在由分子中各原子或基团在 空间的排列方式不同空间的排列方式不同引

4、起的异构引起的异构构型异构构型异构-只有通过断裂化学键才能互相转变只有通过断裂化学键才能互相转变构象异构构象异构-绕单键旋转就能互变的异构绕单键旋转就能互变的异构对映异构对映异构-互为物像关系又不能重合的异构体互为物像关系又不能重合的异构体非对映异构非对映异构-不是物象关系的立体异构不是物象关系的立体异构. 1808年：年：E. Malus , 随后随后 Biot 等发现有些晶体有等发现有些晶体有 旋光性，溶解后无旋光性旋光性，溶解后无旋光性-与晶体结构有关与晶体结构有关1848年：年：Pasteur(巴黎师大巴黎师大) 发现酒石酸钠铵有两种发现酒石酸钠铵有两种 晶体，分开溶解得两种旋光方向相

5、反的溶晶体，分开溶解得两种旋光方向相反的溶 液，其旋光性与晶体性质无关液，其旋光性与晶体性质无关是是分子中分子中 不对称结构引起的不对称结构引起的1874年：年：范霍夫提出碳原子的四面体结构。他指出范霍夫提出碳原子的四面体结构。他指出 如果一个如果一个C原子上连有四个不同的原子或原子上连有四个不同的原子或 基团，它们在基团，它们在空间可有两种不同的排列空间可有两种不同的排列 方式方式，例如：，例如：二、分子的手性和对称性二、分子的手性和对称性（一）、研究历史（一）、研究历史.下面两个化合物：它们互为实物和镜像的关系下面两个化合物：它们互为实物和镜像的关系, 但又但又不能重合不能重合. 因此他们

6、是一对异构体因此他们是一对异构体, 称为称为对映异构体对映异构体。COOHCH3OHHH3COHCOOHH-对映异构好比人的左手和右手的关系，因此也把物对映异构好比人的左手和右手的关系，因此也把物像不能重合的分子叫像不能重合的分子叫手性分子手性分子.对映异构体的性质对映异构体的性质 (S)-(+)-乳酸乳酸 (R)-(-)-乳酸乳酸 mp 53oC mp 53oC D = +3.82 D = -3.82 pKa=3.79(25oC) pKa=3.83(25oC)1515CHOCOOHCH3HCCOOHCH3HOH一对对映体结构一对对映体结构差别很小，因此差别很小，因此它们具有相同的它们具有相同

7、的bp，mp，溶解度，溶解度等，化学性质也等，化学性质也基本相同。很难基本相同。很难用一般的物理或用一般的物理或化学方法区分。化学方法区分。但它们对平面偏但它们对平面偏振光的作用不同：振光的作用不同：一个可使平面偏振光向右旋，称为右旋体；另一个可使平一个可使平面偏振光向右旋，称为右旋体；另一个可使平面偏振光向左旋，称为左旋体。二者旋转角度相同。因此面偏振光向左旋，称为左旋体。二者旋转角度相同。因此对映异构也叫做旋光异构。对映异构也叫做旋光异构。.(二二)、手性和对称因素、手性和对称因素1. 对称面对称面():):一个平面把分子分成互为物像的两部分一个平面把分子分成互为物像的两部分有有对对称称面

8、面的的分分子子不不是是手手性性分分子子无无旋旋光光异异构构其其物物象象一一定定重重合合“物像不能重合物像不能重合”是产生对映异构的充分必要条件，是产生对映异构的充分必要条件，是手性的判据。但实际运用不方便是手性的判据。但实际运用不方便-可否通过考察可否通过考察分子的对称因素来判断分子的对称因素来判断?.(2). 对称中心对称中心( i ) 若分子中有一点，通过该点画任何直线，在离此若分子中有一点，通过该点画任何直线，在离此点等距离的两端有相同的原子，则该点称为分子的对点等距离的两端有相同的原子，则该点称为分子的对称中心称中心, 例如：例如：(3). 对称轴（对称轴（C Cn n) ) 以设想直

9、线为轴旋转以设想直线为轴旋转360。/ n，得到与原分子相，得到与原分子相 同的分子，该直线称为同的分子，该直线称为n阶对称轴阶对称轴, ,例如：例如：有有对对称称中中心心的的分分子子不不是是手手性性分分子子无无旋旋光光异异构构其其物物象象一一定定重重合合ClHHClHHH3CCH3.CCClClHHC C2 2C C6 6左左图图两两种种分分子子都都有有真真轴轴，但但无无手手性性有有对对称称轴轴的的化化合合物物既既可可能能是是手手性性的的，也也可可能能是是非非手手性性的的。真真轴轴不不能能作作为为分分子子是是否否有有手手性性的的判判据据。C CO OO OH HC CO OO OH HH H

10、H HO OH HH HO OC C2 2有有C C2 2对对称称轴轴，同同时时也也有有手手性性和和旋旋光光性性.(4). 更替对称轴更替对称轴(非真轴非真轴)，用，用Sn表示表示 如果一个分子沿轴旋转如果一个分子沿轴旋转360 /n，再用垂直于该，再用垂直于该轴轴的的平面反射，所得的映像与原来的分子重合，此平面反射，所得的映像与原来的分子重合，此轴轴即即为该分子的为该分子的n阶更替对称轴。阶更替对称轴。C Cl lC Cl lC Cl lC Cl lC Cl lC Cl lC Cl lC Cl lC Cl lC Cl lC Cl lC Cl l绕绕轴轴转转9 90 0o o( ( 3 36

11、60 0o o/ /4 4) )- - -具具有有4 4阶阶非非真真轴轴( ( S S4 4 ) )有有非非真真轴轴的的分分子子一一定定能能与与其其映映像像重重合合无无手手性性. 结论结论：A. 有对称面、对称中心、交替对称轴有对称面、对称中心、交替对称轴 的分子的分子无手性无手性；反之，则有手性反之，则有手性。 B. 交替对称轴能概括所有情况。对称面、对称中心交替对称轴能概括所有情况。对称面、对称中心 只是它的特例：只是它的特例： S1= ； S2= i 因因Sn使用不便，故仍常用使用不便，故仍常用 和和 i 作为判据作为判据 既无对称面也没有对称中心的，既无对称面也没有对称中心的， 一般可

12、判定为手性分子。一般可判定为手性分子。 C. 对称轴不能作为分子是否具有手性的判据。对称轴不能作为分子是否具有手性的判据。.二、偏振光和比旋光度二、偏振光和比旋光度 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 如果让光通过一个象栅栏一样的如果让光通过一个象栅栏一样的 Nicol 棱镜棱镜 (起偏起偏镜镜)就不是所有方向的光都能通过，只有与棱镜晶轴方就不是所有方向的光都能通过，只有与棱镜晶轴方向平行的光才能通过。这样，透过棱晶的光就只能在向平行的光才能通过。这样，透过棱晶的光就只能在一个方向上振动，象这种一个方向上振动，象这种只在一个平面上振

13、动的光，只在一个平面上振动的光，称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。 平面偏振光. 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) 取决于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否取决于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否则不能通过。如果在两个棱镜之间放一个盛液管，里则不能通过。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：面装入两种不同的物质：亮丙 酸亮暗乳 酸.旋光性物质和旋光度：旋光性物质和旋光度：能使偏振光振动面旋转的物质，叫能使偏振光振动面旋转的物质，叫旋光性物质旋光性物质。使偏振光旋转的角度，称

14、为使偏振光旋转的角度，称为旋光度旋光度，以，以 表示。表示。其旋光方向顺时针 右旋，以 “ d ” 或 “ + ” 表示。逆时针 左旋，以“ l ” 或 “ ” 表示。因旋光度受温度、光源、浓度、管长等因素的影响，为因旋光度受温度、光源、浓度、管长等因素的影响，为了便于比较，常用了便于比较，常用比旋光度比旋光度 来表示：来表示：= c l t式中：式中： 为试样的旋光度；为试样的旋光度； c 为试样的浓度（为试样的浓度（ g /ml）; l 为盛液管的长度（为盛液管的长度（ dm）； t 测样时的温度；测样时的温度； 为光源的波长，用钠光为光源的波长，用钠光D表示。表示。. t= d l t

15、d为为该该液液体体 的的密密度度对对于于纯纯液液体体样样品品，比旋光度的计算公式中已考虑了比旋光度的计算公式中已考虑了C的影响的影响,但由于但由于缔合、离解、溶质缔合、离解、溶质-溶剂相互作用溶剂相互作用等影响，在不等影响，在不同的浓度下测得的比旋光度仍可能不同。因此，同的浓度下测得的比旋光度仍可能不同。因此，列出比旋光度的数值时列出比旋光度的数值时 必须同时给出使用的溶剂必须同时给出使用的溶剂及溶液的浓度。及溶液的浓度。例如：例如： 右旋乳酸在右旋乳酸在20 下，下，5%乙醇乙醇中的比旋光度中的比旋光度应表示为：应表示为：与使用的与使用的溶剂溶剂及及溶液的浓度溶液的浓度C有关有关, 尽管尽管

16、=D20+3.97 ( C = 5%, 乙乙醇醇）.产生旋光性的原因产生旋光性的原因光光高速交变电磁场，与分子中各原子周围的电子振动相高速交变电磁场，与分子中各原子周围的电子振动相互作用互作用光速减慢，产生折射。物质的极化度越大，折射光速减慢，产生折射。物质的极化度越大，折射率越高，光与物质的作用越强，被减速越多。率越高，光与物质的作用越强，被减速越多。平面偏光平面偏光由左、右两圆偏光组成：由左、右两圆偏光组成：当偏光通过当偏光通过对称物质：对称物质：两组圆偏光受到的阻碍相等，以相同的两组圆偏光受到的阻碍相等，以相同的速度通过该物质速度通过该物质偏振面不变偏振面不变当偏光通过当偏光通过非对称物

17、质：非对称物质：两组圆偏光受到的阻碍不同，减速的程两组圆偏光受到的阻碍不同，减速的程度不同度不同偏振面发生旋转偏振面发生旋转.四、含一个手性碳原子的化合物四、含一个手性碳原子的化合物 含手性碳原子的化合物，手性碳连有四个不同的含手性碳原子的化合物，手性碳连有四个不同的原子或基团，在空间有两种不同的排布，它们互为实原子或基团，在空间有两种不同的排布，它们互为实物与镜像的关系物与镜像的关系对映体。对映体。1、如何表示手性分子的空间形象、如何表示手性分子的空间形象 Fischer 投影式投影式碳链作竖线碳链作竖线编号最小的编号最小的碳放在上面碳放在上面CHOHCOOHCH3OHHCOOHCH3横线表

18、示伸向前方的键，竖线表示横线表示伸向前方的键，竖线表示 伸向后方的键，交叉点代表一个伸向后方的键，交叉点代表一个C原子原子.使用使用Fischer 投影式的注意事项：投影式的注意事项：比较两个化合物的构型时不能离开纸平面翻转。比较两个化合物的构型时不能离开纸平面翻转。 (3) 任意对换两个基团的位置任意对换两个基团的位置 构型翻转。构型翻转。 (4) 可以固定一个基团，其他基团按顺时针可以固定一个基团，其他基团按顺时针( 或逆时针或逆时针)方向转方向转动动 得到的化合物构型不变得到的化合物构型不变COOHCH3HOHCOOHCH3HHO翻 转翻 转（）在在平平面面上上旋旋转转n x 90on为

19、为奇奇数数n为为偶偶数数构构型型不不变变构构型型翻翻转转.COOHHOHCOOHCH3HHO旋 转180旋转180CH3。COOHHOHCOOHCH3HOH旋 转90旋 转90CH3。.构型表示法：构型表示法： 1. D / L命名法命名法 D-(+)-甘油醛甘油醛 L-(-)-甘油醛甘油醛CHOCH2OHHOH-CHOCH2OHHHO1951年前，无法确定分子的真实构型年前，无法确定分子的真实构型(绝对构型绝对构型), Fischer人为人为指定甘油醛的构型如上，其它化合物的构型通过化学转变与指定甘油醛的构型如上，其它化合物的构型通过化学转变与标准物质联系确定标准物质联系确定-相对构型相对构

20、型 。例如：。例如：D-(+)-甘油醛甘油醛D-(-)-乳酸乳酸HOHCHOCH2OHHOHCOOHCH3HOHCOOHCH2OHH O由上可见，构型与旋光方向没有确定的关系！由上可见，构型与旋光方向没有确定的关系！.1951年年Bijroet 用用 X-Ray 衍射法成功测定衍射法成功测定(+)-酒石酸酒石酸钠铷的绝对构型，与由钠铷的绝对构型，与由Fischer人为指定的甘油醛推人为指定的甘油醛推导出的构型碰巧一致，相对构型导出的构型碰巧一致，相对构型变成绝对构型变成绝对构型H HR RR R Y YD / L命名法的局限性：命名法的局限性： 只适用于只适用于 型的化合物型的化合物（2）同一

21、化合物通过不同的推导路线，结论有时不一致）同一化合物通过不同的推导路线，结论有时不一致(1) （3）有许多化合物无法与甘油醛联系）有许多化合物无法与甘油醛联系D / L命名法在碳水化合物和氨基酸中仍大量使用命名法在碳水化合物和氨基酸中仍大量使用如如： ( (+ +) )- -酒酒石石酸酸氨氨基基酸酸标标准准DL甘甘油油醛醛标标准准不不统统一一造造成成混混乱乱. 2. R / S标记法：标记法： 1970年，年，IUPAC建议采用建议采用R/S命名法命名法 H HO OH HC C2 2H H5 5C CH H3 3H HO OH HC C2 2H H5 5C CH H3 3R RS S根据基团

22、优先顺序规则，根据基团优先顺序规则， 若若 a b c dCabdc判定规则：判定规则：(1)将将d 置于背面最远处置于背面最远处(2) 若若abc 顺时针顺时针R 若若abc 反时针反时针S 直接根据结构式命名，无须与其他化合物联系直接根据结构式命名，无须与其他化合物联系例例.基团的优先规则与基团的优先规则与 Z/E 命名时一样：命名时一样：(1) 首先比较与手性碳原子直接相连的四个原子的原子序首先比较与手性碳原子直接相连的四个原子的原子序, 如：如： -SO3H -SR ; -OR -OH ; -CH2Cl -CH3 如果直接相连的原子相同，则比较基团中的第二个原子，如：如果直接相连的原子

23、相同，则比较基团中的第二个原子，如： -SO3H -OH - NH2 -CH3 如果第二个原子又相同，则比较第三个原子如果第二个原子又相同，则比较第三个原子. 依次类推依次类推(2) 基团含有双键或三键时，当作两个或三个单键看待，如：基团含有双键或三键时，当作两个或三个单键看待，如：COHCH(O)O(C)CH CH2CHC(C) (C)HHCH(CH3)2CCHC(C)(C)C(C)(C)HC(CH3)3;.（3）遇有同位素时，则质量大的原子优先，）遇有同位素时，则质量大的原子优先， 例如例如: -D -H :SPhCH3O是是手手性性分分子子吗吗？HOHCHOCH2OHCHCHOOHCH2

24、OHCH3COPhCCF3CH3COPhCCF3OClOOHSOCl2D-(+)-甘甘油油醛醛RSR例例.五、含两个手性碳原子化合物的对映异构五、含两个手性碳原子化合物的对映异构 1. 含两个不同手性碳原子化合物的对映异构含两个不同手性碳原子化合物的对映异构异构体数目异构体数目 2n = 22 = 4 （n：手性碳原子数目）：手性碳原子数目） COOHCOOHHOClHH1234COOHCOOHHOClHH1234COOHCOOHHOClHH1234COOHCOOHHOClHH1234C:2OHCHClCOOHCOOHC:3ClCOOHCHOHCOOH(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)

25、(2S,3R)-1234. 1和和2；3和和4互为对映关系。互为对映关系。1和和3、4也不能重合，也不能重合，是立体异构，但不是镜像关系。这种不是镜像关系的立是立体异构，但不是镜像关系。这种不是镜像关系的立体异构称为非对映异构。体异构称为非对映异构。非对映异构体具有不同的物理非对映异构体具有不同的物理或化学性质。或化学性质。赤式和苏式：赤式和苏式：含两个不对称碳的分子，若在含两个不对称碳的分子，若在Fischer投影式中，两个投影式中，两个 H在同在同一侧，称为一侧，称为赤式赤式，在不同侧，称为，在不同侧，称为苏式苏式。CHOCH2OHOHOHHHRRCHOCH2OHHHHOHOSSCHOCH

26、2OHHHOOHHSRCHOCH2OHOHHHHOSR(i)(ii)(iii)(iv)(2R,3R)-(-)-赤藓糖赤藓糖 (2S,3S)-(+)-赤藓糖赤藓糖 (2S,3R)-(+)-苏阿糖苏阿糖 (2R,3S)-(-)-苏阿糖苏阿糖.2. 含两个相同手性碳原子化合物的对映异构含两个相同手性碳原子化合物的对映异构COOHCOOHOHOHHHCOOHCOOHHOHOHHCOOHCOOHOHHOHHCOOHCOOHOHHOHH(1) (2) (3) (+)-酒石酸酒石酸 (4) (-)-酒石酸酒石酸(R)(R)(R)(R)(S)(S)(S)(S) mp D(水水) 溶解度溶解度(g/100ml)

27、 pKa1 pKa(+)-酒石酸酒石酸 170o(-)-酒石酸酒石酸 170o( )-酒石酸酒石酸 (dl) 206omeso-酒石酸酒石酸 140o以酒石酸为例以酒石酸为例. 1和和2，3和和4互为对映关系，但仔细观察会发现互为对映关系，但仔细观察会发现1和和2可以重合，是同一物质。这是因为可以重合，是同一物质。这是因为1和和2分子中有一个对分子中有一个对称面，因此分子无手性。称面，因此分子无手性。把把分子内含有平面对称性因素的分子内含有平面对称性因素的没有旋光性的立体异构体称为没有旋光性的立体异构体称为内消旋体内消旋体(meso)。可见：分可见：分子子有手性中心有手性中心，分子，分子不一定

28、有手性不一定有手性。 1和和3或或4是非对映体。等量的是非对映体。等量的3和和4构成外消旋体，构成外消旋体，但外消旋体是混合物，在性质上不同于内消旋化合物。但外消旋体是混合物，在性质上不同于内消旋化合物。 一个含有一个含有n个不对称碳原子的直链化合物，如个不对称碳原子的直链化合物，如果它有可能出现内消旋型的旋光异构体，那么它的果它有可能出现内消旋型的旋光异构体，那么它的旋光异构体的数目将少于旋光异构体的数目将少于2n个。个。.1. 含含C以外手性中心的对映异构体以外手性中心的对映异构体六、不含手性碳原子的手性分子六、不含手性碳原子的手性分子(1). 含含N手性中心的对映异构体手性中心的对映异构

29、体N N: :R R1 1R R3 3R R2 2N N: :R R1 1R R2 2R R3 3三三级级胺胺的的N N原原字字也也是是四四面面体体结结构构，应应该该有有对对映映体体因因快快速速翻翻转转（1 10 03 3- - -1 10 05 5/ /秒秒) )实实际际无无法法拆拆分分四级铵盐不能翻转四级铵盐不能翻转可分出对映体可分出对映体N NPhCH2PhCH2CH=CH2CH3N NPhPhH2CH2C=HCH2CCH3II.(2). 含含P手性中心的对映异构体手性中心的对映异构体P P: :M Me eP Ph hE Et t不不易易翻翻转转已已拆拆分分出出对对映映体体P P: :

30、M Me eP Ph hE Et t(3). 含含S手性中心的对映异构体手性中心的对映异构体S S: :R R1 1R R3 3R R2 2S S: :O OR RO OR R S S: :O OR RR R 锍锍盐盐亚亚磺磺酸酸酯酯亚亚砜砜都都是是四四面面体体结结构构都都有有手手性性.（1）丙二烯型的旋光异构体）丙二烯型的旋光异构体（A）两个双键相连）两个双键相连2. 有手性轴的旋光异构体有手性轴的旋光异构体CCCH3CH3HHC手性轴CCCcdabspsp2sp2只只要要就就有有对对映映体体a bc d.(B) 一个双键与一个环相连（一个双键与一个环相连（1909年拆分）年拆分）(C) 螺

31、环形螺环形HH3CHCOOH Do ( 乙醇乙醇 )25HH3CHCOOH.（2）联苯型的旋光异构体）联苯型的旋光异构体 某些原子或基团的半径某些原子或基团的半径(pm)(pm)如下：如下：由于位阻太大引起由于位阻太大引起的旋光异构体称为的旋光异构体称为位阻异构体。位阻异构体。 9 94 4 1 15 56 6 1 13 38 8 1 18 89 9 2 21 11 1 2 22 20 0 1 14 45 5 1 15 56 61 19 92 2 2 20 05 5H HC CO OO OH HC CH H3 3F FC Cl lB Br rI IO OH HN NH H2 2N NO O2

32、2C CO OO OH HO OH HC Cl lO O2 2N NC Cl lN NO O2 2H HO OH HO OO OC Ca ab bc cd da ab bc cd d( ( + + ) )或或( ( + + ) )a ac cb bd d2 29 90 0 p pm m.COOHNO2X温度：温度：118。X=CH3 NO2 COOH OCH3消旋化消旋化 t1/2 205 192 156 145半衰期越短，说明旋转的阻力越小。半衰期越短，说明旋转的阻力越小。IBrCH3ClNO2COOHNH2OCH3OHFH阻转阻力下降阻转阻力下降旋光异构体在适当的条件下会发生消旋。例如：旋

33、光异构体在适当的条件下会发生消旋。例如：基团半径基团半径pm.(CH2)nHOOCn=8，可拆分，光活体稳定。，可拆分，光活体稳定。oC时，半衰期为时，半衰期为444分。分。n=10，不可拆分。，不可拆分。（3）把手化合物）把手化合物.COOHHOOC(CH2)nOO(CH2)n(CH2)mCOOHn=4m=4可可拆分拆分43oCn=8半衰期半衰期170分。分。.蒄（无手性）蒄（无手性）六螺并苯（有手性）六螺并苯（有手性）.七、环状化合物的立体异构七、环状化合物的立体异构 实验证明：单环化合物有否旋光性可以通过实验证明：单环化合物有否旋光性可以通过其平面式的对称性来判别，凡是有对称中心和对其平

34、面式的对称性来判别，凡是有对称中心和对称平面的单环化合物无旋光性，反之则有旋光性。称平面的单环化合物无旋光性，反之则有旋光性。AAAA无旋光（对称面）无旋光（对称面） 有旋光有旋光.AAAAAAAA无旋光（对称中心）无旋光（对称中心）有旋光有旋光无旋光无旋光(对称面对称面)无旋光（对称面）无旋光（对称面）.AAAAAAAA无旋光（对称面）无旋光（对称面）有旋光有旋光无旋光（对称面）无旋光（对称面）有旋光有旋光. 对于具有手性的环状化合物，仅用顺、反标记对于具有手性的环状化合物，仅用顺、反标记不能表明其构型，必须采用不能表明其构型，必须采用R,S标记。例如：标记。例如：(1R,2R)-1,2-环

35、环丙烷二甲酸丙烷二甲酸(1S,2S)-1,2-环环丙烷二甲酸丙烷二甲酸该顺式化合物与上面的两个反该顺式化合物与上面的两个反式异构体互为非对映异构体。式异构体互为非对映异构体。HCOOHCOOHHHCOOHCOOHHHCOOHCOOHH.上述分析都是建立在上述分析都是建立在“环是平面结构环是平面结构”的基础上的，的基础上的，实际上，除了三元环，都不是平面结构。实际上，除了三元环，都不是平面结构。以以1,2-二甲基环己烷为例：二甲基环己烷为例：结论：用平面式分析，化合物是内消旋体结论：用平面式分析，化合物是内消旋体- 无手性无手性如果把构像也考虑进去，结论是否一样？如果把构像也考虑进去，结论是否一

36、样？顺顺式式： 通通过过转转环环作作用用，对对映映体体可可以以互互变变，故故无无手手性性用构象式分析，对映体可以互变用构象式分析，对映体可以互变-无手性无手性.构象分析的结论与平面结构的分析相同构象分析的结论与平面结构的分析相同 为方便起见，可用平面结构来分析为方便起见，可用平面结构来分析反反式式： 无无论论是是 aa 构构象象或或转转环环后后的的 ee 构构象象都都有有一一对对对对映映体体，故故有有手手性性. 将外消旋体拆分成左旋体和右旋体，称为外消将外消旋体拆分成左旋体和右旋体，称为外消旋体的拆分。旋体的拆分。八、外消旋体的拆分八、外消旋体的拆分1.化学拆分法化学拆分法形成和分离非对映异构体的拆分法形成和分离非对映异构体的拆分法() -RCOOH + ( )-RNH2成盐成盐分级结晶分级结晶HClHCl(+)-RCOO