第八章立体化学

1、立体化学stereochemistry4学时(本科使用)目录目录1.同分异构现象及其实例同分异构现象及其实例2.手性和对映体手性和对映体1.对称面对称面2.对称轴对称轴3.对称中心对称中心4.交替对称轴交替对称轴3.旋光性和比旋光度旋光性和比旋光度1.旋光性旋光性2.比旋光度比旋光度目录4.含一个手性碳原子化合物的对映异构含一个手性碳原子化合物的对映异构5.构型的表示、确定和标记构型的表示、确定和标记1.构型的表示法构型的表示法2.构型的确定构型的确定3.构型的标记构型的标记6.含多个手性碳原子化合物的对映异构含多个手性碳原子化合物的对映异构7.外消旋体的拆分外消旋体的拆分8.环状化合物的立体

2、异构环状化合物的立体异构9.不含手性碳原子化合物的立体异构不含手性碳原子化合物的立体异构同分异构现象 碳架异构碳架异构 构造异构构造异构 位置异构位置异构 官能团异构官能团异构同分异构现象同分异构现象 互变异构互变异构 构型异构构型异构 顺反异构顺反异构 立体异构立体异构 对映异构对映异构 构象异构构象异构立体化学：就是研究有机化合物立体结构，及其对化立体化学：就是研究有机化合物立体结构，及其对化合物的物理性质和化学性质的影响。合物的物理性质和化学性质的影响。对映异构的应用实例1.糖类有旋光性，糖类有旋光性， C，生产上，可用测生产上，可用测 来分析来分析糖的含量。糖的含量。2.青霉素：它的青

3、霉素：它的D型有杀菌，排毒作用，型有杀菌，排毒作用，L型则型则对人有毒性。对人有毒性。3.氯霉素：用菌丝发酵制得的是左旋体有抗菌作用。氯霉素：用菌丝发酵制得的是左旋体有抗菌作用。但它的右旋体就无抗菌作用。但它的右旋体就无抗菌作用。4.2氨基丁二酸单酰胺：它的氨基丁二酸单酰胺：它的S型是苦的，而型是苦的，而R型则是甜的。型则是甜的。5. 味精是味精是L型的谷氨酸钠，的强烈的鲜味，但型的谷氨酸钠，的强烈的鲜味，但D型的只型的只有一点咸味。有一点咸味。第一节手性和对映体我们知道，饱和碳为我们知道，饱和碳为SP3杂化，呈四面体构型，与四个其它的原杂化，呈四面体构型，与四个其它的原子或原子团相连。如果连

4、接四个不相同的基团，就会产生对映子或原子团相连。如果连接四个不相同的基团，就会产生对映异构。异构。例如：乳酸分子（例如：乳酸分子（CH3CHOHCOOH），），它的它的C2为为SP3杂化，呈四杂化，呈四面体构型，分别与四个不相同的原子或原子团相连。它的模型面体构型，分别与四个不相同的原子或原子团相连。它的模型与其镜像不能重合，因此，它们代表的是两个不同的分子与其镜像不能重合，因此，它们代表的是两个不同的分子。手性和手性分子这两个模型的关系就像人的左右手一样，互为镜像，但不这两个模型的关系就像人的左右手一样，互为镜像，但不能重合。能重合。在有机化学中，若一个物体与自身的镜像不能重合，就象在有机化

5、学中，若一个物体与自身的镜像不能重合，就象人的左右手一样，这种性质就叫做具有人的左右手一样，这种性质就叫做具有手性手性，或称做，或称做手手征性征性。在立体化学中，如果一个分子与它的镜像不能重。在立体化学中，如果一个分子与它的镜像不能重合，就叫做合，就叫做手性分子手性分子。反之，能够重合的叫做。反之，能够重合的叫做非手性分非手性分子子。对称轴与对称面判断一个分子是否有手性，还可通过它是否有因素来判断。判断一个分子是否有手性，还可通过它是否有因素来判断。CCCH3HH3CHHCCH3ClH对称中心和交替对称轴工HClClCH3CH3HHHHClClHClHHClClHHClHClClHHClClH

6、ClHHCl对称因素与手性的关系n凡是具有对称面、对称中心或交替对称轴凡是具有对称面、对称中心或交替对称轴的分子，都能与其镜像重合，都是非手性的分子，都能与其镜像重合，都是非手性分子。分子。n反之，没有上述三种对称因素的分子，都反之，没有上述三种对称因素的分子，都不能与其镜像重合，都是不能与其镜像重合，都是手性分子手性分子。n对称轴对判断是否是手性分子无决定作用。对称轴对判断是否是手性分子无决定作用。对映体n手性分子与它的镜像不能重合，是因为二手性分子与它的镜像不能重合，是因为二者在立体上是者在立体上是构型构型不同的两个分子。不同的两个分子。n象这种互为镜像而构型不同的两个异构体，象这种互为镜

7、像而构型不同的两个异构体，称做称做对映异构体对映异构体，简称，简称对映体对映体。n分子的手性是存在对映体的充分和必要条分子的手性是存在对映体的充分和必要条件。件。第二节旋光性和比旋光度1.旋光性旋光性一对对映体之间，它们的化学性质和大部分物理性质一对对映体之间，它们的化学性质和大部分物理性质(如：熔点、如：熔点、沸点、比重、拆光率、溶解度和光谱性质等沸点、比重、拆光率、溶解度和光谱性质等)都相同，主要的都相同，主要的的差异表现在对的差异表现在对偏振光偏振光的作用不同。的作用不同。只在一个平面上振动的光称做只在一个平面上振动的光称做平面偏振光平面偏振光，简称，简称偏振光偏振光或或偏光偏光。普通光

8、尼科尔棱镜偏振光旋光性物质偏振光振动方向发生了旋转旋光性当偏振光通过某种介质时，有的介质能使偏振光的振动平面（方向）当偏振光通过某种介质时，有的介质能使偏振光的振动平面（方向）发生一定角度的旋转，这种能使偏振光振动方向发生旋转的性发生一定角度的旋转，这种能使偏振光振动方向发生旋转的性质就称做物质的质就称做物质的旋光性旋光性。具有旋光性的物质称做。具有旋光性的物质称做旋光性物质旋光性物质或或光活性物质光活性物质。n凡是手性分子都具有旋光性；非手性分子则没有旋光性。凡是手性分子都具有旋光性；非手性分子则没有旋光性。n有的旋光性物质能使偏振光振动方向向右旋转，这种物质称做有的旋光性物质能使偏振光振动

9、方向向右旋转，这种物质称做右旋物质，用右旋物质，用“d”或或“”表示右旋。表示右旋。n能使偏振光振动方向向左旋转的物质称做左旋物质，用能使偏振光振动方向向左旋转的物质称做左旋物质，用“”或或“”表示左旋。表示左旋。n使偏振光振动方向旋转的角度称做使偏振光振动方向旋转的角度称做旋光度旋光度，用，用“ ”表示。表示。n一个手性分子和其镜像称做一对对映体。一对对映体的旋光能一个手性分子和其镜像称做一对对映体。一对对映体的旋光能力是相同的力是相同的,但旋光方向是相反的。一个是右旋但旋光方向是相反的。一个是右旋,另一个是左旋。另一个是左旋。旋光仪的结构与原理n光活性物质的旋光度和旋光方向可用旋光仪来测定

10、。旋光仪主要光活性物质的旋光度和旋光方向可用旋光仪来测定。旋光仪主要由光源、两个尼科尔棱镜和一个盛液管组成。由光源、两个尼科尔棱镜和一个盛液管组成。n所用的光源通常是钠光所用的光源通常是钠光 589nm，相当于太阳光谱中的相当于太阳光谱中的D线，线，所以常用所以常用“D”表示表示。 光源 起偏镜 盛液管 检偏镜 目镜比旋光度的概念n物质的旋光度与很多因素有关：物质的旋光度与很多因素有关： 物质结构、溶剂、物质结构、溶剂、C、L、t、 ，因此不能做为一个特定的物理常数。因此不能做为一个特定的物理常数。n比旋光度比旋光度:是在溶液浓度为是在溶液浓度为1g/ml、盛液管长度为盛液管长度为1cm、温度

11、温度为为t、波长为波长为 (通常为通常为D线光线光)时测定的旋光度。时测定的旋光度。n当溶剂、当溶剂、t、 固定时，比旋光度只与物质的结构有关，可做固定时，比旋光度只与物质的结构有关，可做为物质特定的物理常数。用为物质特定的物理常数。用 t表示。并可用下式计算：表示。并可用下式计算：n= t . L. C t = / L. C比旋光度的概念（续）n如果是纯净物质，计算比旋光度时，可用其密度代替浓度。即 t = / L. n在给出一个比旋光度时，一定要注明使用的光线波长、溶剂、测定时的温度和旋光方向。如：20 时以钠光测得葡萄糖水溶液的比旋光度为右旋52.5 应表示为： D20 =+ 52.5(

12、水) 第三节含一个手性碳原子化合物的对映异构n在有机分子中，若一个在有机分子中，若一个C原子连接四个不相同的原子或原子团，原子连接四个不相同的原子或原子团，这种这种C原子无对称因素，故叫做原子无对称因素，故叫做不对称不对称C原子原子或称或称手性手性C原子原子。通常用通常用C表示。例如乳酸分子表示。例如乳酸分子n含有一个手性含有一个手性C原子的分子也没有对称因素原子的分子也没有对称因素,故一定是手性分子。故一定是手性分子。n一个手性碳原子有两种构型，所以含一个手性碳原子的化合物一个手性碳原子有两种构型，所以含一个手性碳原子的化合物也应有构型不同的两种分子。并且它们是互为对映体的立体异也应有构型不

13、同的两种分子。并且它们是互为对映体的立体异构体。如乳酸，一个是右旋的构体。如乳酸，一个是右旋的 D152.6，一个是左旋的，一个是左旋的 D152.6。n可见一对对映体之间，除了旋光方向相反外，它们的旋光度也可见一对对映体之间，除了旋光方向相反外，它们的旋光度也是相同的，此外，它们一般的化学性质和物理性质也都相同。是相同的，此外，它们一般的化学性质和物理性质也都相同。CH3CHCOOHOH*外消旋体n如果将一对对映体等量混合，由于它们旋光能力相同，方向相如果将一对对映体等量混合，由于它们旋光能力相同，方向相反，对偏振光的作用可以相互抵消，得到一个无旋光性的混合反，对偏振光的作用可以相互抵消，得

14、到一个无旋光性的混合物。物。n象这种由一对对映体等量混合而形成的混合物叫做象这种由一对对映体等量混合而形成的混合物叫做外消旋体外消旋体。一般用一般用()或或“d ld l”表示。如表示。如d ld l乳酸。乳酸。n外消旋体是一个混合物，它不仅没有旋光性，而且它的物理性外消旋体是一个混合物，它不仅没有旋光性，而且它的物理性质也和单纯旋光体的不同。如质也和单纯旋光体的不同。如d ld l乳酸的乳酸的mpmp为为1818，而，而d-d-乳酸乳酸和和l l 乳酸的乳酸的mpmp都为都为5353。n由葡萄糖在特殊菌种作用下发酵可得单一的旋光体，而用化学由葡萄糖在特殊菌种作用下发酵可得单一的旋光体，而用化

15、学方法合成时，得到的往往是外消旋体，无旋光性。方法合成时，得到的往往是外消旋体，无旋光性。n由于组成外消旋体的一对对映体除旋光方向不同外，其它一般由于组成外消旋体的一对对映体除旋光方向不同外，其它一般的物理性质和化学性质都相同，用一般的方法不能把它们分开。的物理性质和化学性质都相同，用一般的方法不能把它们分开。第四节构型的表示、确定和标记n1. 构型的表示法构型的表示法n为了在书写上能方便地表示出手性分子的构型，常采用投影式或为了在书写上能方便地表示出手性分子的构型，常采用投影式或透视式来表示。其中最广为使用的是菲舍尔透视式来表示。其中最广为使用的是菲舍尔(Fischer)投影式。投影式。n

16、在书写在书写Fischer投影式时，规定：投影式时，规定：n(1)先将手性碳原子位于纸面上，将模型的两个横键指向纸面前先将手性碳原子位于纸面上，将模型的两个横键指向纸面前方，两个竖键伸向纸面的后方。方，两个竖键伸向纸面的后方。n(2)一般把碳链放在竖键上，把编号最小的碳原子放在上端。一般把碳链放在竖键上，把编号最小的碳原子放在上端。n(3)从手性碳原子的正前方将模型向纸面上投影，就得到了菲舍从手性碳原子的正前方将模型向纸面上投影，就得到了菲舍尔投影式。尔投影式。菲舍尔投影式的书写则COOHCH3HOHCCOOHCH3HOHCCH3COOHOHHCH3COOHHHO菲舍尔投影式的变换情况n一个菲

17、舍尔投影式是在特定条件下获得的投影，不能任意变换或一个菲舍尔投影式是在特定条件下获得的投影，不能任意变换或旋转这个投影式，否则，变换后的投影式所代表的分子可能就不旋转这个投影式，否则，变换后的投影式所代表的分子可能就不再是原来的分子了。再是原来的分子了。CH3COOHOHH纸面上旋转180度COOHCH3HHO构型不变，还是原来的分子。CH3COOHOHH固定一个原子或原子团，OHCOOHHH3C按某一方向旋转其它三个原子团构型不变，还是原来的分子。(1)(2)菲舍尔投影式的变换情况CH3COOHOHH纸面上旋转90度OHHCOOHH3C构型变化，是对映体。CH3COOHOHH离开纸面翻转18

18、0度CH3COOHHHO构型变化，是对映体。CH3COOHOHH任意交换两个基团的位置CH3OHCOOHH构型变化，是对映体。(3)(4)(5)例题n例题：1. 与 的相互关系是 。H3COHCOOHC6H5HOC6H5COOHCH32、 与下列哪个式子的构型相同？H3COHHC2H5(1)(2)(3)(4)H3CHOHC2H5HOHCH3C2H5H3COHC2H5HHOCH3C2H5H透视式的表示方法n对于简单的手性分子，还可以用透视式来表示对于简单的手性分子，还可以用透视式来表示COOHCH3HOHCCOOHCH3HOHCCH3COOHOHHCH3COOHHHOCCOOHOHHH3CCCO

19、OHHHOH3CH3COHHHCH3OH2. 构型的确定n一个手性分子就必然有一个对映体。那么，当用旋光仪分别测定一个手性分子就必然有一个对映体。那么，当用旋光仪分别测定一对对映体的旋光性时，究竟哪个构型是右旋体，哪个构型是左一对对映体的旋光性时，究竟哪个构型是右旋体，哪个构型是左旋呢？这在旋呢？这在1951年以前，人们还不能直接测定旋光物质的构型年以前，人们还不能直接测定旋光物质的构型时，单从模型和投影式是无法确定的。时，单从模型和投影式是无法确定的。n在无法知道真实构型的情况下，人们只能用相对构型来表示。方在无法知道真实构型的情况下，人们只能用相对构型来表示。方法是：选择一个物质做为基准物

20、质，人为地规定它的构型。然后法是：选择一个物质做为基准物质，人为地规定它的构型。然后把其它旋光性物质通过化学变化的方式与标准物质相对照，来确把其它旋光性物质通过化学变化的方式与标准物质相对照，来确定构型。定构型。n这项工作是这项工作是1891年由年由Fischer假定的。他把右旋的甘油醛构型定假定的。他把右旋的甘油醛构型定为为D型，左旋的甘油醛构型定为型，左旋的甘油醛构型定为L型，用型，用Fischer投影式表示为：投影式表示为：CH2OHCHOOHHCH2OHCHOHHOD(+)甘油醛L()甘油醛构型的确定n上述两个物质的构型确定后，其它物质的构型就可以通过化学变上述两个物质的构型确定后，其

21、它物质的构型就可以通过化学变化的方法与其对照。化的方法与其对照。n由于在上述反应过程中，手性由于在上述反应过程中，手性C原子构型不变，所以都是原子构型不变，所以都是D构型。构型。n对于含多个手性对于含多个手性C原子的分子，一般用最原子的分子，一般用最下面一个手性下面一个手性C原子的构型与甘油醛相比，原子的构型与甘油醛相比，羟基在右侧的为羟基在右侧的为D构型。构型。CH2OHCHOOHHCH2OHCOOHOHHD-(-)-甘油酸D-(+)-甘油醛HgOHNO2CH2NH2COOHOHHNaNO2HBrCH2BrCOOHOHHCH3COOHOHHNa-HgD-(+)-异丝氨酸D-(-)-乳酸HCH

22、OOHHHOOHHOHHCH2OHCH2OHCHOOHHD(+)葡萄糖构型的确定n注意：注意：“D、L”是用来表示化合物的构型，它与用旋光仪测定的是用来表示化合物的构型，它与用旋光仪测定的旋光方向旋光方向“d、l”或或(+)、(-)是两个不同的概念，二者没有对应是两个不同的概念，二者没有对应关系。关系。n在确定了相对构型后，人们进一步关注到：人为确定的相对构型在确定了相对构型后，人们进一步关注到：人为确定的相对构型与它们的真实构型即绝对构型是否一直呢？直到与它们的真实构型即绝对构型是否一直呢？直到1951年科学家年科学家们才通过们才通过x射线衍射法测出了右旋酒石酸的绝对构型。结果证射线衍射法测

23、出了右旋酒石酸的绝对构型。结果证明，它的绝对构型与相对构型正巧一致。从而证明了过去人为确明，它的绝对构型与相对构型正巧一致。从而证明了过去人为确定的相对构型正是它们的绝对构型。定的相对构型正是它们的绝对构型。n3. 构型的标记构型的标记n一个手性分子的构型确定后，在命名时，要标出它的构型。上述一个手性分子的构型确定后，在命名时，要标出它的构型。上述D/L法就是一种标记法。但法就是一种标记法。但D/L标记法有一定的局限性。标记法有一定的局限性。n因此因此IUPAC就提出了一种新的标记法，称为就提出了一种新的标记法，称为R/S标记法。标记法。3. 构型的标记法nR/S标记法是根据手性标记法是根据手

24、性C原子所连的四个基团在空间的排列顺序原子所连的四个基团在空间的排列顺序来标记的，其方法如下：来标记的，其方法如下：n(1)先把手性先把手性C原子相连的四个基团按次序规则排列成原子相连的四个基团按次序规则排列成a、b、c、d的顺序，其中的顺序，其中a最优先，最优先，d最后。最后。n把排在最后的基团把排在最后的基团d置于远离于观察者的位置，然后按优先次序置于远离于观察者的位置，然后按优先次序观察其它三个基团，如果轮转的方向是顺时针的，则将该手性观察其它三个基团，如果轮转的方向是顺时针的，则将该手性C原子的构型标记为原子的构型标记为“R”型；如果是逆时针的，则标记为型；如果是逆时针的，则标记为“S

25、”型。型。CadcbCadbcR型S型R/S标记法nR/S标记法用于透视式的标记：标记法用于透视式的标记：nR/S标记法用于菲舍尔投影式的标记时，要从立体的概念去观察标记法用于菲舍尔投影式的标记时，要从立体的概念去观察菲舍尔投影式。即横键是靠近我们的，竖键是远离我们的。若从菲舍尔投影式。即横键是靠近我们的，竖键是远离我们的。若从远离最小基团方向观察，远离最小基团方向观察，顺时针是顺时针是R型，逆时针是型，逆时针是S型型。但如果。但如果从靠近最小基团方向观察，从靠近最小基团方向观察，则顺时针是则顺时针是S型，逆时针是型，逆时针是R型型。CCH3OHC2H5HCCOOHOHHH3CCCOOHHHO

26、H3CH3COHHHOHC2H5(R)2丁醇(R)乳酸(S)乳酸(2S，3R)2,3戊二醇R/S标记法n例如：例如：n如何将如何将Fischer投影式与透视式互换呢？方法是：先判断给定投投影式与透视式互换呢？方法是：先判断给定投影式的构型，然后再写出相同构型的透视式。如：影式的构型，然后再写出相同构型的透视式。如：CH3COOHOHHC2H5CH3ClHOCH3HOHDCH3C2H5OHHOHHR乳酸S2氯2丁醇R(2S,3R)2,3戊二醇CH2OHCHOOHHR构型CCHOOHHOH2CHCCHOCH2OHHOHS构型R构型R/S标记法n将透视式改写成投影式也是如此：将透视式改写成投影式也是

27、如此：CH3COOHOHHR构型CCOOHCH3HOHR构型H3COHClC2H5OHH(2R,3S)CH3C2H5OHHOHCl(2R,3R)CH3C2H5HHOOHCl(2R,3S)R/S标记法nR/S标记法虽然比较科学，使用范围较广，但有两点不足：标记法虽然比较科学，使用范围较广，但有两点不足：n(1)R/S标记法不能正确反映一个反应中，从反应物到产物手性标记法不能正确反映一个反应中，从反应物到产物手性C原子的构型是否真的发生了变化。如：原子的构型是否真的发生了变化。如：CH2CH3CH2BrOHHCH2CH3CH3OHH(R)(S)DDCHBrClDHOCHHOClD+ Br(S)(S

28、)R/S标记法n(2)用用R/S标记多个手性标记多个手性C原子化合物时，原子化合物时，要一一标记，比较麻烦。如：要一一标记，比较麻烦。如：所以所以R/S标记法还不能完全取代标记法还不能完全取代D/L标记法。标记法。D/L标记法主要用在天然化合物标记法主要用在天然化合物如糖类和氨基酸的标记上。如糖类和氨基酸的标记上。HCHOOHHHOOHHOHHCH2OH(2R,3S,4R,5R)2,3,4,5,6五羟基己醛D葡萄糖第五节含多个手性碳原子化合物的对映异构n含一个手性含一个手性C原子的化合物有一对对映体，含多个手性原子的化合物有一对对映体，含多个手性C原子的原子的化合物对映异构体数目就要增多。如：

29、化合物对映异构体数目就要增多。如：2羟基羟基3氯丁二酸。氯丁二酸。( (1 1) )和和( (3 3) ), ,( (4 4) )，( (2 2) )和和( (3 3) ), ,( (4 4) )之之间间是是不不互互为为镜镜像像的的立立体体异异构构体体，称称做做非非对对映映体体。COOHCOOHClHOHHCOOHCOOHHClHHOCOOHCOOHClHHHOCOOHCOOHHClOHH原子序数：Cl 17O 8C 6(2S,3S)(2S,3R)(2R,3R)(2R,3S)(1)(2)(3)(4)外消旋体外消旋体I对映体、非对映体和外消旋体之间的关系n一对对映体之间除旋光方向相反外，其它物性

30、和化性都相同。一对对映体之间除旋光方向相反外，其它物性和化性都相同。n非对映体之间除旋光性不同外，它们的物理性质也不相同。非对映体之间除旋光性不同外，它们的物理性质也不相同。n一般含有两个手性一般含有两个手性C原子，有四个立体异构体；含有三个手性原子，有四个立体异构体；含有三个手性C原子应有八个异构体；含有原子应有八个异构体；含有n个手性个手性C原子，应有原子，应有2n个异构体。个异构体。可实际上，有的分子立体异构体的数目要少于可实际上，有的分子立体异构体的数目要少于2n个。个。构型熔点/ (2S,3S)(2R,3R)(2R,3S)(2S,3R)(1)(2)(3)(4)173173167167

31、外消旋体外消旋体14615331.3(乙酸乙酯)31.3(乙酸乙酯)9.4(水)9.4(水)酒石酸分子的立体异构现象n例如：酒石酸分子：例如：酒石酸分子：n(1)和和(2)是对映体是对映体n等量混合组成一个等量混合组成一个n外消旋体。外消旋体。n(3)和和(4)好像也是好像也是n一对对映体，但实一对对映体，但实n际上是同一个分子。因为际上是同一个分子。因为(3)和和(4)互为镜象，但能够重合，是互为镜象，但能够重合，是一个一个非手性分子非手性分子。它还有一个对称面和对称中心。象这种分子。它还有一个对称面和对称中心。象这种分子内含有相同的两部分，它们构型相反，旋光能力在分子内彼此内含有相同的两部

32、分，它们构型相反，旋光能力在分子内彼此抵消而没有旋光性的化合物叫抵消而没有旋光性的化合物叫内消旋体内消旋体。n因此，酒石酸只有三种立体异构体。即左旋体、右旋体和内消因此，酒石酸只有三种立体异构体。即左旋体、右旋体和内消旋体。旋体。COOHCOOHHHOOHHCOOHCOOHOHHHHOCOOHCOOHOHHOHHCOOHCOOHHHOHHO(2R,3R)(2S,3R)(2S,3S)(2R,3S)(1)(2)(3)(4)外消旋体内消旋体的特性内消旋体的特性n内消旋体和左旋体、右旋体之间的关系是非对映体关系，因此，内消旋体和左旋体、右旋体之间的关系是非对映体关系，因此，内消旋体的物理性质与左旋体、

33、右旋体、外消旋体都不相同。内消旋体的物理性质与左旋体、右旋体、外消旋体都不相同。n内消旋体是一个纯净物，不能分割；外消旋体是一个混合物，内消旋体是一个纯净物，不能分割；外消旋体是一个混合物，虽用一般方法不能分离，但用特殊的方法还能把它们分开。虽用一般方法不能分离，但用特殊的方法还能把它们分开。n由此看到，由此看到，含一个手性含一个手性C原子原子,一定是手性分子一定是手性分子;含多个手性含多个手性C原原子的分子不一定是手性分子。子的分子不一定是手性分子。也不能说：也不能说：凡含手性凡含手性C原子的分原子的分子都是手性分子。子都是手性分子。构型熔点/ (1)(2)(3)170170外消旋体 206

34、14612120左旋体右旋体内消旋体酒石酸的物理性质差向异构体n在含多个手性在含多个手性C原子的立体异构中，如果只有一个手性原子的立体异构中，如果只有一个手性C原子的原子的构型不同，其余的构型都相同的非对映体，又叫做构型不同，其余的构型都相同的非对映体，又叫做差向异构体差向异构体。酒石酸的内消旋体和左旋体、右旋体之间，即是非对映体，也酒石酸的内消旋体和左旋体、右旋体之间，即是非对映体，也是差向异构体。再如：是差向异构体。再如：n这里这里(1)和和(2)、(3)、(4)都是差向异构体关系，但都是差向异构体关系，但(2)和和(3)只只是非对映体，不是差向异体。是非对映体，不是差向异体。(1)(2)

35、(3)(4)CHOOHHOHHCH2OHOHHCHOOHHOHHCH2OHHHOCHOHHOOHHCH2OHOHHCHOOHHHHOCH2OHOHH第六节外消旋体的拆分n外消旋体是由一对对映体等量混合而成，用一般的方法不能分外消旋体是由一对对映体等量混合而成，用一般的方法不能分离，必须用特殊的方法才能把它们分开。这种离，必须用特殊的方法才能把它们分开。这种将外消旋体分离将外消旋体分离成旋光体的过程称为外消旋体的拆分。成旋光体的过程称为外消旋体的拆分。n1、机械拆分法：、机械拆分法：即利用外消旋体中，对映体在结晶形态上的即利用外消旋体中，对映体在结晶形态上的差异，用肉眼或放大镜辨认，再用摄子把它

36、们挑捡分开。差异，用肉眼或放大镜辨认，再用摄子把它们挑捡分开。n2、微生物拆分法：、微生物拆分法：某些微生物或它们所产生的酶对立体化合某些微生物或它们所产生的酶对立体化合物比较敏感，往往只能与对映体中的一种异构体作用或使其分物比较敏感，往往只能与对映体中的一种异构体作用或使其分解。利用这种性质让微生物或酶把外消体中的一个旋光体解。利用这种性质让微生物或酶把外消体中的一个旋光体“吃吃掉掉”，留下另一个就可被分离出来。，留下另一个就可被分离出来。n3、选择吸附拆分法：、选择吸附拆分法：利用某种旋光性物质作吸附剂，使其有利用某种旋光性物质作吸附剂，使其有选择地吸附外消旋体中的一个异构体，从而达到拆分的目的。选择地吸附外消旋体中的一个异构体，从而达到拆分的目的。外消旋体的拆分n4、诱导拆分法：诱导拆分法：在外消旋体的过饱和溶液中，加入一定量的一在外消旋体的过饱和溶液中，加入一定量的一种旋光体的纯晶体作晶种，诱导该种旋光体优先结晶析出；过种旋光体的纯晶体作晶种，诱导该种旋光体优先结晶析出；过滤后，只有另一种旋光体是过饱和的，再加入另一种旋光体的滤后，只有另一种旋光体是过饱和的，再加入另一种旋光体的晶种诱导结晶。如此反复，进行拆分的方法。晶种诱导结晶。如此反复，进行拆分的方法。n化学拆分法：化学拆分法：其原理是选择一种合适的手性试剂其原理是选择一种合适的手性试剂(叫拆开剂叫拆