河北医科大学：《天然药物化学》课程教学资源（课件讲稿）顺反异构 Cis-Trans Isomerism & 几何异构 Geometrical Isomerism

说明口 此课件为本人参考有关教材、文献 及在个人学习、理解和实践基础上编排 完成 由于本人水平有限，疏漏和不妥之 处在所难免，请随时不吝赐教和指正。 河北医科大学药学院 天然药物化学生字力更数 顺反异构/几何异构 cis-trans isomerism/geometrical isomerism 由于键的自由旋转受到限制而产生 的立体异构现象。 顺反异构体/几何异构体 cis-trans isomer/geometrical isomer 由于键的自由旋转受到限制而产生 的立体异构体，彼此互称顺反异构体几 何异构体。 北医科 天然药物化学教研空李力更教投 2

2 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 3 此课件为本人参考有关教材、文献 及在个人学习、理解和实践基础上编排 完成。 由于本人水平有限，疏漏和不妥之 处在所难免，请随时不吝赐教和指正。 说 明 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 由于键的自由旋转受到限制而产生 的立体异构现象。 顺反异构 / 几何异构 cis-trans isomerism / geometrical isomerism 由于键的自由旋转受到限制而产生 的立体异构体，彼此互称顺反异构体/几 何异构体。 顺反异构体 / 几何异构体 cis-trans isomer / geometrical isomer

★限制化学键自由旋转的条件： ·C=C、C=N、N=N,etc. ·环的影响。 ·空间障碍。 ·其他因素。 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更教授 目录 ■一、双键造成的顺反异构 ■二、环系造成的顺反异构 5 ■三、空间障碍造成的顺反异构 ■四、综合原因造成的顺反异构 3

3 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 ★ 限制化学键自由旋转的条件： • C=C、C=N、N=N , etc. • 环的影响。 • 空间障碍。 • 其他因素。 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 目 录  一、双键造成的顺反异构  二、环系造成的顺反异构  三、空间障碍造成的顺反异构  四、综合原因造成的顺反异构

一、双键造成的顺反异构 Cis-Trans Isomerism from Double Bonds 河北医科大学药学院 天然药化学教研空李力更投 1、双键类化合物 Molecules containing double bonds N 000 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更教授 4

4 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 一、双键造成的顺反异构 Cis-Trans Isomerism from Double Bonds 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 1、双键类化合物 Molecules containing double bonds C C R1 R2 R3 R4 · ·

例： H CH C2Hs C=C cis-2-pentene trans-2-pentene cis-2-pentene trans-2-pentene 可北医科大学药学 然药物化学教研空李力更教授 肟类(oximes).: R大 OH RNc=® 亚胺类(imines).： R 偶氮类(az0s): R2 V 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更数授 5

5 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 例： C C C2H5 H CH3 H cis-2-pentene C C H C2H5 CH3 H trans-2-pentene 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 肟类（oximes）： 亚胺类（imines）： C N R1 R2 OH C N R1 R2 OH C N R1 R2 R3 C N R1 R2 R3 偶氮类（azos）： N N R1 R2 N N R1 R2

2、聚集多烯类 Polyenes 得 H 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更教授 例：丙二烯(allene)空间结构。 天 20 河北医科大学药学院 天然物化学教研空李力更授 6

6 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 2、聚集多烯类 Polyenes C H H C C H H C H H C C C H H C H H C C C C H H C H H C H H 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 H H H H 例：丙二烯（allene）空间结构

对于聚集多烯体系： ⑧当双键为偶数时，可能造成光学异构体。 。当双键为奇数时，可能造成几何异构体。 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更教授 二、环系造成的顺反异构 Cis-Trans Isomerism from Cyclocompounds 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更数授 7

7 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 对于聚集多烯体系: ☞ 当双键为偶数时，可能造成光学异构体。 ☞ 当双键为奇数时，可能造成几何异构体。 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 二、环系造成的顺反异构 Cis-Trans Isomerism from Cyclocompounds

一、取代的单环化合物 Single-cyclo compounds 若环上有两个碳原子且各有一个取 代基，就有顺反异构。 若环上有手性碳，还可能有对映异 构。 河北医科大学药学院 天然药化学教研空李力更投 实验证明] 单环化合物可通过其平面式的对称 性来判别有否旋光性。 凡有对称中心或对称平面的，则无 旋光性。反之，则有旋光性。 斋 只能作为一个判断方法， 不能作为实际的解释！ 河北医科大学药学 天然药物化学教研空李力更教授 8

8 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 一、取代的单环化合物 Single-cyclo compounds 若环上有两个碳原子且各有一个取 代基，就有顺反异构。 若环上有手性碳，还可能有对映异 构。 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 只能作为一个判断方法， 不能作为实际的解释！ 实 验 证 明 单环化合物可通过其平面式的对称 性来判别有否旋光性。 凡有对称中心或对称平面的，则无 旋光性。反之，则有旋光性

三元环取代 无旋光（有对称面） 有对映异构体 A B 有对映异构体 有对映异构体 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更教投 四元环取代☐ 无旋光（有对称面） 有对映异构体 A 9 无旋光（有对称面）无旋光（有对称中心） 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更数授 9

9 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 A A A A A B A B 无旋光（有对称面） 有对映异构体 有对映异构体 有对映异构体 三元环取代 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 无旋光（有对称面） A A 有对映异构体 A A 无旋光（有对称面） A A 无旋光（有对称中心） A A 四元环取代

四元环取代 有对映异构体 有对映异构体 无旋光（有对称面）无旋光（有对称面） 河北医科大学药学 天然药物化学教研空李力更授 四元环取代☐ 例： cis-1-bromo-3-chlorocyclobutane 风 frans-1-bromo-3-chlorocyclobutane 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更教授 10

10 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 B A 有对映异构体 有对映异构体 B A A B 无旋光（有对称面） A B 无旋光（有对称面） 四元环取代 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 Br Cl Br Cl 例： cis-1-bromo-3-chlorocyclobutane trans-1-bromo-3-chlorocyclobutane 四元环取代

五元环取代☐ A A 无旋光（有对称面） 有对映异构体 无旋光（有对称面） 有对映异构体 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更授 五元环取代 有对映异构体 有对映异构体 有对映异构体 有对映异构体 河北医科大学药学院 天然药物化学教研空李力更数授 11

11 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 五元环取代 A A A A A A A A 无旋光（有对称面） 有对映异构体 无旋光（有对称面） 有对映异构体 河北医科大学药学院 天然药物化学教研室 李力更 教授 A B A B A B A B 有对映异构体 有对映异构体 有对映异构体 有对映异构体 五元环取代