有机化学中立体异构

1、关于有机化学中的立体异构第一张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 3.1 烷烃的构象(conformation)3.1.1链状化合物的构象由于单键可以旋转，单键两端碳原子上所连基团可以产生无数个不同的相对位置，由此产生无数个不同的构象。例如：第二张，PPT共三十九页，创作于2022年6月HHHHHHHHHHH 交叉式 重叠式链状化合物的Newman投影式乙烷的Newman投影式：能量变化图:第三张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第四张，PPT共三十九页，创作于2022年6月丁烷的四种典型构象第五张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 3.1.2 环状化合物（环己烷）的构象 船

2、式构象 椅式构象第六张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 构象转换： a键e键第七张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3 . 2 顺反异构cis-trans isomerism顺反异构出现在含有双键的化合物和环状化合物中。分子产生顺反异构的必须条件是：1、分子中具有限制旋转的刚性结构，例如双键、脂肪环。2、刚性结构两端的碳原子上必须各连有两个不同的基团。第八张，PPT共三十九页，创作于2022年6月具有顺反异构的烯烃构型标记规定：按顺序规则，两个大的基团在双键同侧的为 Z 型，两个大的基团在双键异侧的为 E 型。第九张，PPT共三十九页，创作于2022年6月反式2-丁烯与顺式2-丁

3、烯第十张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 反式1，4-二甲基环己烷的空间结构第十一张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3.3旋光异构optical isomerism3.3.1 手征性和手征性分子实物与其镜像不能完全重合的性质称为手征性。3.3.2 偏振光和旋光活性只在一个平面上振动的光为平面偏振光，能使平面偏振光的振动面发生偏转的分子具有旋光活性。3.3.3 旋光度和比旋光度每毫升1克物质放在1分米长的溶液管中测得的旋光度为比旋光度第十二张，PPT共三十九页，创作于2022年6月比旋光度计算公式： t = (CL)-1 = 实测旋光度 C = g /ml L = dm 每毫升1

4、克物质放在1分米长的溶液管中测得的旋光度为比旋光度第十三张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3.3.4 分子的对称性和手征性1、不具有对称因素（对称面、对称点、对称中心）的分子具有手征性。2、含有手性碳原子的化合物绝大多数是手征性分子。连有四个不同原子或基团的碳原子是手性碳原子，该碳原子必须是SP3杂化。第十四张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3.3.5 费歇尔(Fischer)投影式用平面式来表示分子中各基团在三维空间的位置。投影原则：1、确定中心碳原子（手性碳原子）。2、基本碳链竖直取向，氧化态高的放在顶端。3、中心碳原子上方和下方（竖键）所连的基团指向面内。中心碳原子左方和

5、右方（横键）所连的基团指向面外。第十五张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第十六张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 3.3.6 手性碳原子的构型标记法（1）DL 构型标记法（相对构型标记法）： 以甘油醛的Fischer投影式为标准。羟基在右边的为（D）型，羟基在左边的为（L）型。（2）RS 构型标记法（绝对构型标记法）： 将连在手性碳原子上的四个基团按顺序规则排列。最小的基团放在最远处，三个大的基团由大到小顺时针排列为R构型，逆时针排列为S构型。 第十七张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第十八张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3.3.7含有两个手性碳原子的化合物（

6、1）含有两个不同手性碳原子的化合物，例如：2，3，4-三羟基丁酸（2）含有两个相同手性碳原子的化合物，例如：2，3-二羟基丁二酸（酒石酸）第十九张，PPT共三十九页，创作于2022年6月2，3，4-三羟基丁酸的Fischer投影式第二十张，PPT共三十九页，创作于2022年6月2，3-二羟基丁二酸的Fischer投影式第二十一张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3.3.8不含手性碳原子的手性分子联苯类化合物第二十二张，PPT共三十九页，创作于2022年6月第二十三张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3.3.9丙二烯类化合物中间的碳原子为SP杂化，有两个互相垂直的P轨道，因此两个 互

7、相垂直键。（轨道示意）第二十四张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3.3.10 环状化合物的立体异构第二十五张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3.3.11旋光异构体的性质 物理性质： 旋光度 熔点 沸点 溶解度对映异构体 相同 相同 相同 相同 （方向相反） （非旋光性溶液）外消旋体 无 不同于 相同 不同于 单一异构体 单一异构体非对映体 不同 不同 不同 不同第二十六张，PPT共三十九页，创作于2022年6月化学性质：对映体与非旋光性试剂作用，具有相同的性质，与旋光性试剂作用具有不同的化学活性。对映体在非手征性条件下化学性质相同。第二十七张，PPT共三十九页，创作于2022年

8、6月生理活性性质：对映异构体生理活性不同。例如，右旋谷氨酸单钠有鲜味；右旋葡萄糖在动物的新陈代谢中起作用。第二十八张，PPT共三十九页，创作于2022年6月3.3.12 手性药物举例# 药理作用相同，药效差别很大 人们最熟悉的例子是氯霉素，一种广谱抗生素，只有D- (-)异构体有杀菌作用，而L-（+）异构体则完全没有药效。第二十九张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 D-(-) 氯霉素第三十张，PPT共三十九页，创作于2022年6月-芳基丙酸是重要的消炎止痛药，虽然两种对映体都有药效，但S-异构体的药效比R-异构体的药效强得多。甚至强几十倍。第三十一张，PPT共三十九页，创作于2022年

9、6月# 两种对映体药效相反Z-etozoline 是一种利尿剂，它在体内代谢，生成的产物只有（-）etozoline 有利尿作用，而（+）异构体不但没有利尿作用，还会抑制（-）异构体的利尿作用。 Z-etozoline Ozoline第三十二张，PPT共三十九页，创作于2022年6月 巴比妥酸盐通常用作镇静、催眠药，一般S-(-)异构体具有抑制神经活动的作用，而R-(+)异构体却具有兴奋作用，例如5-乙基-5-（1，3-二甲基丁基）巴比妥酸盐，其S-(-)异构体是抑制剂，而R-(+)异构体却可以引起惊厥和痉挛。第三十三张，PPT共三十九页，创作于2022年6月# 某一构型的代谢产物有毒或可引起

10、严重副作用Thalidomide 是一种镇静药，关于它的副作用问题曾经在欧洲引起一场大风波。许多孕妇服用此药后，胎儿发生畸变。后来才发现，使胎儿致畸的罪魁祸首是其中的S-异构体，它在机体内代谢成 l-N-phtaloylglutamine 和l-N-phtaloylglutamic acid,这两种代谢产物既有胎毒性又有致畸性。而R-(+)异构体的代谢产物d-N-phtaloylglutamine 和d-N-phtaloylglutamic acid即无胎毒作用，也无致畸性。第三十四张，PPT共三十九页，创作于2022年6月Thalidomide N-phataloylglutamic acid N-phtaloylglutamine第三十五张，PPT共三十九页，创作于2022年6月苯并吗啡烷的两个对映体都有镇静作用。但（-）异构体服用后会成瘾，而（+）异构体则不会成瘾。 （-）- 苯并吗啡烷第三十六张，PPT共三十九页，创作于2022年6月# 两种对映体具有完全不同的药理作用最典型的例子是propranolol,其S-异构体是一种治疗心脏病的药，叫心得安，而R-异构体却是一种避孕药。第三十七张，PPT共三十九页，创作于2022年6月也有这样的例子，使用外消