医化课件-第十章立体异构

2一、同分异构现象构造异构constitutional异构Stereo-碳链异构官能团异构位置异构互变异构构型异构configurational构象异构conformational顺反异构对映异构同分异构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连接方式和次序不同而产生的同分异构体。碳链异构官能团异构OOH位置异构OH3OH举例(同分异构体的写法)：C

C

C

C

C

CCC

C

C

C

CCC

C

C

C

CCC

C

C

CCC

CC

C

C

C4C6H14：C

CC

C

C

C

CC

CC

C

C

C

CCC

C

C

C

C

CC

C

C

C

C

C

CCC

C

C

C

C

CCC

C

C

C

CCC

CC

C

C

CCCC

C

C

C

CCC

CC

C

C

C

CC7H16：5C10H22可写出75个异构体；C20H42可写出366319个异构体。2.

异构体Stereoisomers----由于分子中原子或基团在空间的排布不同而产生的同分异构体6第一节

顺反异构旋转受到阻碍而使分子具有不同的空间排布方式，即构型不同,这样产生的异构现象叫顺反异构。某些相同（或类似）的原子或基团处于双键轴线或环的同一侧者称为顺式，处于异侧者称为反式。一、顺反异构的概念由于双键或环使单键的反-3-己烯C

CC2H5H2

5C

H

HC2

H5C=CH顺-3-己烯C2

H5HCH

3CH

3HHCH

3HC

H

3H顺-1,4-二甲基环己烷反-1,4-二甲基环己烷9构型异构中的顺反异构二、顺反异构体的性质顺反异构体的物理和化学性质是有差别的（1）理化性质：顺反异构体的物理性质有所不同，并 一些规律性，其中较显著的有 、溶解度；而化学性质基本相同。顺、反-丁烯二酸的物理性质（2）生物学性质顺式番茄红素更容易

体吸收,也具有更高的生物活性第二节

对映异构——手性和对称性一、偏振光与旋光性通过

棱镜只在一个平面上振动的光线称平面偏振光（简称偏振光）。偏振光振动所在的平面叫做振动面。12旋光性：凡能使偏振光的振动面旋转的性质。具有旋光性的物质叫做旋光性物质。检偏镜旋转的角度和方向代表旋光性物质的旋光度，向左旋转的叫左旋(－)；向右旋转的叫右旋（+）

。13旋光度：旋光性物质使偏振光的偏振面旋转的角度。二、旋光度和比旋光度Nicol棱棱检偏镜Nicol棱棱起偏镜光源盛液管观察14偏振光旋转后的偏振光I0I溶液的旋光度与浓度、单位盛液管长度成正比。比旋光度——单位浓度、单位盛液管长度下测得的旋光度，用[α]表示。15[]t

=

Cl：由旋光仪测定的旋光度，[]表示比旋光度：所用光源的波长t：测定时的温度c：溶液的浓度，以每毫升溶液中所含溶质的克数表示（g/ml）l：盛液管的长度（1dm或10cm）例如：肌乳酸[]

20

=

+3.8oD左旋乳酸Mirror

右旋乳酸CHHOH

C3COOHCHHOOCOHCH316三、旋光性和分子结构的关系有手性碳原子

*含结构不对称旋光性物质CC

H3HHOCOOHCC

H317OHHHOOC（一）手性的概念手——左、右手互为实物与镜像的关系，不能完全重合。手性——像左右手一样，实物与其镜象不能叠合的性质。例如两种不同的乳酸分子都具有手性：其中心碳原子上连有四个不同的原子或原子团，在空间有两种不同的排列方式，互为实物与镜像的关系，不能完全重合，是两种不同的化合物，即对映异构体。实物镜子C右旋乳酸，由肌肉运动产生COOHH

OHH3CCH左旋乳酸，由蔗糖发酵得到COOHCH3镜象HO18手性与手性分子对称分子---含有对称面、对称中心的分子，其实物与镜影相互

。手性，则这个---如果分子实物与镜影不能完全分子具有手性。手性分子---实物与镜影不能完全的分子。---手性分子都具有光学活性。19生活中的一些手性物体20旋光异构：具有旋光性的

异构。外消旋体：对映异构体的等量混合物，用dl或（±）表示。21手性碳原子——与四个不同的原子或原子团相连的碳原子，用“*”号标出。例如：3

3OHCH33

2

3

3Br

OHCH

-C*

H-CH

-CHCH

-C*

H-CH-CHCH

-C*

H-COOH有一个手性碳原子的化合物必定是手性化合物，有一对对映体。它们的物理化学性质相同，但光学性质和生理作用不同。22（二）对称因素与手性1.对称面可以将分子分为实物和镜影的两半的面。如果分子中所有原子在一个平面内，也视为有对称面。2.对称中心分子中有一中心点，通过该点

所画的直线都以等距离达到相同的基团，则该中心点是对称中心。3.对称因素与分子

性（1）在绝大多数情况下，分子中没有对称面和对称中心，与其镜象就不能叠合，分子就会有手性。（2）有的分子虽有手性碳原子，但分子在结构上存，有某种对称因素，致使该分子没有手性。例如：二羟基丁二酸（酒石酸）26四、对映异构体构型的表示方法——平面投影式（投影式)投影的方向：将手性碳原子中与碳相连的两个键竖立，将主链为1的碳原子放在上端，这两个竖键指向后方（常用虚线表示），与碳相连的其余两个横键自然指向纸面前方（常用实线表示）。然后进行投影，即得平面投影式。27CH3CH3CH3CH328注意事项投影式只能在纸面上平移或旋转180°，但不能旋转90°或270°,也不能将其脱离纸面翻身，否则构型翻转。如：构型不变CH3(b)CH3COOH(b)HHOCOOHOHH。180构型改变CH3(b)HCH3

COOHOH（与(b)不同）COOHOHH90。构型改变CH3(b)OHHOOC

CHH（与(b)不同）3

HCOOHOHH270。构型改变CH3(b)COOHCH3与(b)不同HHOCOOHOH脱离纸面旋转180

。29五、对映异构体构型的表示方法——D、L构型命名法A、指定以甘油醛为标准—30B、通过一定的化学方法，将其他旋光性物质与甘油醛联系起来，确定它们的构型。例如：标准：COOHH

OHCH2OHD－甘油酸H

OHCH3D－乳酸COOHH2N

HCH3L－丙氨酸COOHH2N

HCH2OHL－丝氨酸CHO

CHO31