中国海洋大学：《有机与药物合成化学》课程教学课件（讲稿）08 立体化学

第八章立体化学 学习要点 1.掌握偏振光、旋光性、比旋光度。 2.掌握手性、对映性、非对映性，内消旋体、外消旋体等概念。 3.掌握Fischer投影的规则以及Fischer投影式和Newman式，透视 式的转换。 4.掌握含有一个和两个手性碳原子化合物的R/S标记法。 5.理解对称因素，识别指定结构的对称因素。 6.理解对映异构体理化性质差异及外消旋体的化学拆分原理。 7.了解手性合成、环状化合物的立体异构。 作业P1764,6,11

学习要点 1．掌握偏振光、旋光性、比旋光度。 2．掌握手性、对映性、非对映性，内消旋体、外消旋体等概念。 3．掌握Fischer投影的规则以及Fischer投影式和Newman式，透视 式的转换。 4．掌握含有一个和两个手性碳原子化合物的R/S标记法。 5．理解对称因素，识别指定结构的对称因素。 6．理解对映异构体理化性质差异及外消旋体的化学拆分原理。 7．了解手性合成、环状化合物的立体异构。 作业 P176 4，6，11 第八章 立体化学

同分异构现象 碳链异构（如：丁烷/异丁烷） 构造异构 官能团异构（如：醚/醇） constitutional 位置异构（如：辛醇仲辛醇） 同分异构 顺反，Z、E异构 isomerism 构型异构 configurational 对映异构 立体异构树 Stereo- 构象异构 conformational

同分异构现象 构造异构 constitutional 立体异构 Stereo- 碳链异构(如:丁烷/异丁烷) 官能团异构(如:醚/醇) 位置异构(如:辛醇/仲辛醇) 构型异构 configurational 构象异构 conformational 顺反, Z、E异构 对映异构 同分异构 isomerism

HH H3C H 对位交叉 全重叠 构象异构体 (可互相转化) CH3 cis trans 构型异构体（顺反异构） (不能相互转化) COOH COOH CH3 CH3 NO: 02N NO: O:N ⊙（什）乳酸 ®()乳酸 HOOC COOH 构型异构体（对映异构） COOH HOOC 镜面 (不能相互转化) 6,6’-二硝基-2,2’-联苯二甲酸的异构体

构型异构体（顺反异构） （不能相互转化） 构型异构体（对映异构） （不能相互转化） (S)-(+)-乳酸 (R)-(-)-乳酸 构象异构体 （可互相转化） 对位交叉 全重叠 6,6’-二硝基-2,2’-联苯二甲酸的异构体

8.1手性和对映体 8.1.1对映异构与手性的概念 左手和右手不能叠合 左右手互为镜象 ·一个物体若与自身镜象不能叠合，叫具有手性. •在立体化学中，不能与镜象叠合的分子叫手性分 子，而能叠合的叫非手性分子

•在立体化学中,不能与镜象叠合的分子叫手性分 子,而能叠合的叫非手性分子. 8.1.1 对映异构与手性的概念 • 一个物体若与自身镜象不能叠合,叫具有手性. 左手和右手不能叠合 左右手互为镜象 8.1 手性和对映体

·饱和碳原子具有四面体结构.(Sp3杂化) 例：乳酸(2-羟基丙酸CH3-CHOH-COOH) 的立体结构： 乳酸的分子模型图 两个乳酸模型不能叠合 ·乳酸的两个模型的关系象左手和右手一样，它们不能相互 叠合，但却互为镜象

• 饱和碳原子具有四面体结构. (sp3杂化) 例: 乳酸(2-羟基丙酸CH3 -CHOH-COOH) 的立体结构： 乳酸的分子模型图 两个乳酸模型不能叠合 • 乳酸的两个模型的关系象左手和右手一样,它们不能相互 叠合,但却互为镜象

手性：一个物体与自身镜像不能叠合 手性分子：立体化学中不能与镜像叠合的分子 一个分子是否能与其镜像叠合，与分子的对称性有关

•手性: 一个物体与自身镜像不能叠合. •手性分子: 立体化学中不能与镜像叠合的分子. •一个分子是否能与其镜像叠合,与分子的对称性有关

8.1.2分子的对称性与手性的关系 -分子中存在的能将分子分为互为实 对称面（σ） 物与镜像关系的假想平面 对称中心() -当分子中的任一原子到某一假想点（位）》 称 的连线，再延长到等距离处，遇到一个相同 的原子时，这个假想点称为对称中心 素 对称轴(Cn) -当分子环绕通过该分子中心的轴旋转 一定的角度（2m/n)，得到的分子形象与 原来的完全重合时，此轴即为n重对称轴 交替对称轴 (S-如果一个分子沿轴旋转一定的角度 (2π/n),再用一面垂直于该轴的镜子 将分子反射，所得的镜像如能与原物重合， 此轴即为该分子的n重交替对称轴

对 称 因 素 对称面(σ) -分子中存在的能将分子分为互为实 物与镜像关系的假想平面 对称中心（i） -当分子中的任一原子到某一假想点(i ) 的连线，再延长到等距离处，遇到一个相同 的原子时，这个假想点称为对称中心 对称轴（Cn） -当分子环绕通过该分子中心的轴旋转 一定的角度（2π/n），得到的分子形象与 原来的完全重合时，此轴即为n重对称轴 交替对称轴（Sn ） -如果一个分子沿轴旋转一定的角度 （2π/n），再用一面垂直于该轴的镜子 将分子反射，所得的镜像如能与原物重合， 此轴即为该分子的n重交替对称轴 8.1.2 分子的对称性与手性的关系

①对称轴（旋转轴）Cn 设想分子中有一条直线，当分子以此直线为轴旋转360 后，(=正整数)，得到的分子与原来的分子相同，这条直线就是 n重对称轴. C2轴 i/C3轴 CH3 H H CH3 对称轴 线型分子有C0对称轴 有2重对称轴的(2-丁烯)

——设想分子中有一条直线,当分子以此直线为轴旋转360º/n 后,(n=正整数),得到的分子与原来的分子相同,这条直线就是 n重对称轴. 有2重对称轴的(2-丁烯) ①对称轴(旋转轴) Cn 线型分子有C∞对称轴

思考题 找出下列化合物的对称轴

找出下列化合物的对称轴

②对称面（镜面）口 设想分子中有一平面，它可以把分子分成互为镜象的两半， 这个平面就是对称面.如： UCz轴 LC3轴 CH3 对称面 01 H 02 0 02 H 不在对称面上的原子数一定为偶数

——设想分子中有一平面,它可以把分子分成互为镜象的两半, 这个平面就是对称面.如: ② 对称面(镜面) ￾ 不在对称面上的原子数一定为偶数