中山大学：《有机化学》课程教学资源（课件讲稿）第五章 立体化学 Organic Stereochemistry

第五章 立体/化学 Organic stereochemistry

第五章 立体化学 Organic Stereochemistry

第五章重点讲授内容 同分异构现象 构型异构中的顺反异构 构型异构中的对映异构和非对映异构 四、环烷烃的构型异构 五、潜手性中心、潜手性面与手性识别

第五章重点讲授内容 一、同分异构现象 二、构型异构中的顺反异构 三、构型异构中的对映异构和非对映异构 四、环烷烃的构型异构 五、潜手性中心、潜手性面与手性识别

同分异构现象 碳链异构 构造异构 官能团异构 constitutional 位置异构 同分异构 顺反异构 isomerism 构型异构 configuration/对映非对映异构 立体异构 Stereo 构象异构 单键旋转异构 conformational叔胺翻转异构

一、同分异构现象 碳链异构 官能团异构 位置异构 构造异构 constitutional 立体异构 Stereo- 构型异构 configurational 构象异构 conformational 顺反异构 对映非对映异构 同分异构 isomerism 单键旋转异构 叔胺翻转异构

1,构造异构体 Constitutional isomers 由于分子中原子或基团的排列顺序或方式 不同而产生的同分异构体。 碳链异构官能团异构位置异构 OH 人 OH

1. 构造异构体 Constitutional isomers z —— 由于分子中原子或基团的排列顺序或方式 不同而产生的同分异构体。 碳链异构 OH OH 位置异构 O O H 官能团异构

1构造异构体 Constitutionalisomers C3H60 CH2=CHOCH3 CH2=CHCH2OH CH3C(OH)=CH2 CH3CH=CHOH CH3 COCH3 CH3CH2CHO HC OH

1. 构造异构体 Constitutional isomers C3H6O CH2=CHOCH3 CH2=CHCH2OH CH3C(OH)=CH2 CH3CH=CHOH CH3COCH3 CH3CH2CHO OH O O H3C

2.立体异构体 Stereoisomers 分子中原子或基团的排列顺序和方式相同,但 是在空间的排布不同所产生的异构体 a)CH3CH=CHOH H?c OH C-C CH3: CH3 H CH3 OH CH3 H H c)CH3CH2 CH2 CH3 a)Cis-trans isomers CH3 . CH3 b)enantiomers 构型异构 H3C H H eCenfermatienalisemers 构象异构

2. 立体异构体 Stereoisomers z ——分子中原子或基团的排列顺序和方式相同，但 是在空间的排布不同所产生的异构体 C C H OH H CH3 C C OH H H CH3 a) CH3CH=CHOH CH3 H H O H H H CH3 O H O H3C b) H H CH3 H3C H H H CH3 H H3C H H c) CH3CH2CH2CH3 a) Cis-trans isomers b) enantiomers c) Conformational isomers 构象异构 构型异构

构象异构体 1. Rotation about single bonds 2 Amine inversion p orbital R sp R R nIRE R N R R RZ transition state Nonbonding electron pair is required o Inversion energy 25 kJ/mol o can rapidly interconvertatRf

构象异构体 2. Amine inversion 1. Rotation about single bonds z Nonbonding electron pair is required z Inversion energy ~ 25 kJ/mol z can rapidly interconvert at RT

构型异构体 顺反异构 键断裂 HC CH HC CH. CH 顺式异构体 反式异构体 对映异构与非对映异构(旋光异构) XCH2CI: CIh,Ck H HO H CH OH 3 H3C Mirror Mirror

构型异构体 ——顺反异构 ——对映异构与非对映异构（旋光异构） H H H H H H HH Mirror H HO CH3 CH2Cl H OH ClH2CH3C Mirror

3.同分异构的多层次性 枃造异构、构型异构和构象异构是不同层次 上的异构。其中构造异构属较低层次的异构 形式,其次为构型异构,而构象异构是较髙 层次的异构形式。其中低层次异构形式通常 包含有较高层次的异构形式

3. 同分异构的多层次性 z 构造异构、构型异构和构象异构是不同层次 上的异构。其中构造异构属较低层次的异构 形式，其次为构型异构，而构象异构是较高 层次的异构形式。其中低层次异构形式通常 包含有较高层次的异构形式

Example constitutional cH CH CH 3 CH3 CH2OH OH C7H140- oH‖Ho OH OH ∠cH CH3 CH3 HRc OH: HO CH 2∠oH CIs trans OH CH3 H3 OH: HO CH H3 configurational conformational

Example C7H14O CH3 OH H3C OH H3C OH HO CH3 HO CH3 OH CH3 OH CH3 CH3 OH cis trans constitutional configurational conformational CH3 OH CH3 OH CH3 OH CH3 HO CH3 OH CH3 OH CH2OH