有机化合物立体异构体自动解析专家系统的研究_立体中心的确认

合集下载

有机化合物中的立体异构现象

有机化合物中的立体异构现象

有机化合物是由碳和氢以及其他一些元素组成的化合物,其中的碳原子可以通过形成共价键与其他原子结合。

碳原子有4个价电子,因此可以形成4个共价键。

在有机化合物中,碳原子的立体异构是指同一分子中碳原子的四个共价键所连接的四个原子(或基团)的空间排列不同,从而导致分子结构的不同。

立体异构现象可以通过空间构象得以解释。

空间构象是指描述分子中各原子排列方式的一种方法。

根据共价键的性质,共价键可以进行旋转。

在空间构象中,旋转碳原子的键角度会导致化学键在三维空间中的位置发生变化。

这种变化导致了分子结构的差异,从而产生了立体异构现象。

立体异构现象主要可以分为两种类型:手性异构和构象异构。

手性异构是指分子中的镜像对映异构体,这些异构体之间不能通过旋转即可重叠,它们是空间中的非重合镜像体。

构象异构则是指分子中键角发生旋转,但仍然可以通过旋转实现重合的异构体。

手性异构体是有机化合物中最常见的立体异构现象。

手性异构体分为两种类型,即左旋和右旋异构体。

它们之间的区别在于化合物分子的立体构型图旋转180度后,是否能与原始分子完全重合。

左旋和右旋异构体无法通过旋转即可重合,它们是非平面对称体。

在手性异构体中,镜像对映异构体之间的物理性质,如熔点和旋光性等,往往有显著的差异。

构象异构体在分子中的立体构型发生改变,但它们之间是可以通过旋转达到重合的。

构象异构体主要由于碳原子的键角旋转而产生。

由于碳碳单键的自由旋转性,很多有机化合物可以通过改变键角的旋转角度,形成不同的构象异构体。

这种立体异构现象在很多有机化合物中广泛存在,例如烷烃和环状化合物等。

立体异构现象在有机化学领域具有重要的地位。

它对于研究有机化合物的结构和性质具有重要的指导意义。

在药物研究和合成中,根据分子的立体异构性质可以设计出不同的药物,从而提高药物的活性和选择性。

此外,对于药物代谢和活性的影响也可以通过立体异构来进行研究。

总之,有机化合物中的立体异构现象是由于碳原子的共价键与其他原子形成的空间排列不同导致的。

有机化学反应中的立体控制研究

有机化学反应中的立体控制研究

有机化学反应中的立体控制研究立体控制是有机化学中的一个重要领域,它研究的是分子在化学反应过程中的立体构型变化。

在有机合成中,立体控制不仅能够影响反应的速率和产率,还能够决定产物的立体构型和化学性质。

因此,研究有机化学反应中的立体控制对于合成有机分子具有重要的意义。

立体控制的研究主要涉及两个方面:立体异构体的合成和立体选择性反应的研究。

立体异构体的合成是指通过有机合成方法制备具有特定立体构型的化合物。

在这个过程中,合成化学家需要考虑反应条件、反应物的选择以及反应机理等因素,以实现所需的立体构型。

例如,合成药物时,合成化学家需要合成具有特定立体构型的化合物,以确保其药效和安全性。

这就需要合成化学家通过合适的反应条件和反应物选择,控制反应中的立体构型。

立体选择性反应的研究是指在反应过程中,控制产物的立体构型。

在有机化学反应中,反应物的立体构型可以通过两种方式传递给产物:立体保持和立体反转。

立体保持是指在反应过程中,反应物的立体构型保持不变,传递给产物。

立体反转则是指反应过程中,反应物的立体构型发生改变,传递给产物。

合成化学家可以通过调节反应条件和反应物的结构,控制反应中的立体构型变化,实现立体选择性反应。

立体选择性反应的研究对于合成手性化合物具有重要的意义。

手性化合物是指具有非对称碳原子的化合物,它们的镜像异构体具有不同的化学性质和生物活性。

合成手性化合物需要进行立体选择性反应,以控制产物的手性构型。

例如,合成手性药物时,合成化学家需要选择合适的反应条件和反应物结构,使得合成产物的手性构型与目标药物一致。

这就需要研究合成反应中的立体控制,以实现手性化合物的合成。

在立体控制的研究中,有机化学家使用了许多方法和技术。

其中,手性催化剂是一种常用的工具。

手性催化剂是一种具有手性结构的化合物,它可以选择性地催化反应,控制产物的手性构型。

手性催化剂可以通过与反应物形成氢键、离子键或共价键等相互作用,使得反应过程中的立体构型发生变化。

有机化学基础知识点整理立体化学中的立体异构体命名

有机化学基础知识点整理立体化学中的立体异构体命名

有机化学基础知识点整理立体化学中的立体异构体命名有机化学基础知识点整理:立体化学中的立体异构体命名在有机化学中,立体异构体是指分子结构相同但空间排列不同的同分异构体。

立体异构体的命名是有机化学中的一个重要环节,在正确理解和运用立体异构体的过程中,可以帮助我们更好地理解有机化合物的结构、性质和反应。

一、立体异构体的分类立体异构体分为两大类:构象异构体和配置异构体。

1. 构象异构体构象异构体是指化学物质在空间中两个或多个构象之间的相互转变,其中没有发生化学键的断裂或新键的形成。

构象异构体的命名一般采用相对描述方式,如顺式-反式异构体、轴式等。

这种命名方式通常不涉及具体的CIP规则。

2. 配置异构体配置异构体是指在空间中两个或多个立体异构体能够通过化学键的断裂或新键的形成而相互转化的异构体。

配置异构体的命名需要根据CIP规则进行命名,以确保名字的唯一性和准确性。

二、立体异构体命名的基本原则立体异构体的命名遵循Cahn-Ingold-Prelog(CIP)规则,也称为优先序列规则。

这是一种确定立体异构体优劣的方法,采用这种方法可以准确地描述立体异构体的构型。

CIP规则主要有以下几个基本原则:1. 视为未饱和原子团的部分是一致的。

2. 按照原子的原子序数递增排序。

3. 当碰到同样原子序数的原子时,需要考虑与它们连接的原子。

根据以上原则,我们可以通过一系列的步骤来确定立体异构体的优劣顺序,从而进行准确的命名。

三、立体异构体命名的步骤以下是立体异构体命名的一般步骤:1. 确认重要的手性中心在立体异构体中,手性中心是决定优劣顺序的关键。

通过标记手性碳原子,可以方便地确定手性中心。

2. 给手性中心的四个连接原子编上ABC的顺序根据CIP规则,将连接在手性中心上的原子编号为ABC,编号时遵循一定的次序。

次序是通过比较连接原子的原子序数,赋予编号。

3. 根据ABC的顺序确定优劣按照编号的次序,从A到C,进行逐一比较。

有机化合物的立体异构与立体化学

有机化合物的立体异构与立体化学

有机化合物的立体异构与立体化学有机化合物是由碳原子与其他元素原子通过共价键连接而成的化合物。

其中,碳原子可以形成四个共价键,因此有机化合物的分子结构非常复杂多样。

立体异构是指化学结构相同但空间结构不同的化合物,而立体化学研究的是化合物的空间结构对其化学性质的影响。

本文将就有机化合物的立体异构与立体化学展开讨论。

一、立体异构的概念与分类立体异构是指分子结构中的原子在空间中的不同排列方式,导致化学性质的差异。

常见的立体异构类型有构象异构、顺反异构、光学异构等。

1. 构象异构构象异构是由于化学键自由旋转或者某些键的自由旋转受到空间位阻等因素的影响,从而使分子构象发生改变。

构象异构体具有相同的化学式、结构式,但空间取向不同。

常见的构象异构有顺式异构和反式异构。

2. 顺反异构顺反异构是指分子中的取代基或配位基在空间中的相对位置不同。

顺式异构指取代基或配位基在空间中相对位置相邻,反式异构则相对位置相对。

顺反异构体可表现出不同的化学性质,如催化活性、环境稳定性等。

3. 光学异构光学异构是指化合物中存在手性碳原子,使得分子不对称并能够存在两个非重叠的镜像异构体。

这两种异构体被称为手性体或对映异构体。

手性体的化学性质不对称,例如对光线的旋光性质,称为旋光异构体。

二、立体化学的基本原理立体化学是研究有机化合物的空间结构对其化学性质的影响,包括光学性质、化学反应活性等。

在立体化学中,需要关注的几个重要概念包括手性、手性中心、手性体和立体异构。

1. 手性手性是指产生镜像异构体的性质。

在有机化合物中,手性由手性中心决定。

手性中心是指一个碳原子与四个不同取代基围绕着它的排列方式。

当一个化合物包含一个或多个手性中心时,该化合物就是手性的。

2. 手性体手性体是指一个化合物的嗅觉或味觉特性因其立体异构而产生的变化。

手性体可以是对映体,也可以是非对映体。

非对映体是指具有多个手性中心的化合物,在其各个手性中心构型相同的情况下只存在一种异构体。

有机化合物的立体化学和构象分析

有机化合物的立体化学和构象分析

有机化合物的立体化学和构象分析有机化合物是由碳和氢等元素组成的化合物,其中碳原子的立体化学和构象分析是有机化学中非常重要的一部分。

立体化学研究的是分子中原子的空间排列方式,而构象分析则是研究分子在空间中的不同构象。

这两个方面的研究对于理解有机化合物的性质和反应机理具有重要意义。

一、立体化学的概念及基本原理立体化学研究的是分子中原子的空间排列方式,包括立体异构体和手性。

立体异构体是指分子结构相同但空间排列不同的化合物,如顺式异构体和反式异构体。

而手性则是指分子不对称性,即分子无法与其镜像重合。

手性分子具有两种互为镜像的结构,分别称为左旋体和右旋体。

立体化学的基本原理包括空间取向性、立体障碍和立体效应。

空间取向性是指分子中原子或基团相对于其他原子或基团的空间取向。

立体障碍是指分子中不同原子或基团之间的空间阻碍,导致分子只能采取特定的构象。

立体效应是指分子中原子或基团的空间排列对于化学性质和反应速率的影响。

二、构象分析的方法和应用构象分析是研究分子在空间中的不同构象,即分子的不同空间排列方式。

构象分析的方法包括分子模型、分子轨道理论和核磁共振等技术。

分子模型是一种直观的方法,通过建立分子的三维模型来研究构象。

分子轨道理论则是一种量子化学的方法,通过计算分子的电子结构来预测构象。

核磁共振是一种实验技术,通过测量分子中原子核的共振信号来确定构象。

构象分析在有机化学中有广泛的应用。

例如,研究分子的构象可以帮助理解分子的性质和反应机理。

构象分析还可以用于设计和合成具有特定性质的有机化合物,如药物和材料。

三、有机化合物的立体化学和构象分析的案例1. 手性药物的立体化学分析手性药物是指具有手性的药物分子。

由于手性药物的两个手性体在生物体内的相互作用不同,因此其药效和毒性也会有差异。

立体化学分析可以帮助确定手性药物的结构和手性体的含量,从而指导药物的合成和应用。

2. 立体异构体的构象分析立体异构体是指分子结构相同但空间排列不同的化合物。

有机化合物的立体异构体

有机化合物的立体异构体

有机化合物的立体异构体在有机化学中,立体异构体是指化学结构相同但空间排列不同的分子。

简单来说,它们拥有相同的原子组成和原子连接方式,但却以不同的方式排列在空间中。

这种空间排列的差异导致了立体异构体之间在物理性质和化学性质上的差异。

一、立体异构体的分类立体异构体可以分为两大类:构象异构体和对映异构体。

1. 构象异构体:构象异构体是由于分子在空间中自由旋转而导致的异构体。

在构象异构体中,原子之间的键仍然保持不变,但它们在空间中的摆放位置发生了改变。

这种异构体间的转变可以通过旋转,翻转和键的自由旋转来实现。

常见的构象异构体包括顺式和反式异构体,这是不对称双键化合物的例子。

2. 对映异构体:对映异构体是由于分子的两个或多个不对称中心而导致的异构体。

在对映异构体中,分子的原子连接方式相同,但是它们的空间排列方式不同,无法通过旋转或翻转互相重合。

对映异构体之间的转变需要通过化学反应或物理方法来实现。

对映异构体的存在常常导致光学活性,它们对偏振光具有非对称性的旋光效应。

二、构象异构体的示例1. 顺式异构体和反式异构体:顺式异构体和反式异构体是由于不对称双键而产生的构象异构体。

在不对称双键中,原子之间的排列方式可以是顺时针或逆时针的。

顺式异构体中两个较大的取代基位于同一侧,而反式异构体中两个较大的取代基位于相对侧。

例如,顺式-2-氯丙烯和反式-2-氯丙烯是构象异构体。

尽管它们具有相同的分子式和原子连接方式,但是顺式异构体和反式异构体在物理性质和化学性质上可能会有差异。

2. 键的旋转:构象异构体中的另一个例子是由于键的自由旋转而导致的异构体。

例如,2,3-二氯丁烷可以存在两种构象异构体,即轴向异构体和平面异构体。

在轴向异构体中,两个氯原子位于同一平面上,而在平面异构体中,两个氯原子位于不同的平面上。

三、对映异构体的示例对映异构体由于分子的不对称中心而产生。

不对称中心可以是碳原子,也可以是其他原子。

对映异构体是立体异构体中最常见的类型之一,并且具有许多重要的应用。

有机化合物的同分异构体与立体化学

有机化合物的同分异构体与立体化学

有机化合物的同分异构体与立体化学有机化合物是由碳和其他元素(如氢、氧、氮等)组成的化合物,其中一个重要的性质就是同分异构体的存在。

同分异构体是指化学式相同、结构不同的化合物。

这种现象在有机化学中非常普遍,而立体化学则是研究这些同分异构体中分子结构的空间排列以及它们对化学性质的影响。

一、同分异构体的分类同分异构体可以分为两种类型:构造异构体和立体异构体。

1. 构造异构体构造异构体是指分子结构的连接方式不同,例如链异构体、环异构体和官能团位置异构体等。

链异构体是指碳链连接方式不同,例如正丁烷和异丁烷。

环异构体是指分子中含有环状结构,例如环丙烷和环丁烷。

官能团位置异构体是指官能团的位置不同,例如甲醇和乙醇。

2. 立体异构体立体异构体是指分子结构的空间排列方式不同,例如构型异构体和对映异构体。

构型异构体是指分子的化学键连接方式不变,但在空间中存在不可旋转的取向差异,例如顺式和反式异构体。

对映异构体是指分子的化学键和取向方式均不变,但在空间中无法与其镜像重合,例如手性分子。

二、同分异构体的形成原因同分异构体的形成原因主要有以下几个方面:1. 碳原子的自由旋转碳原子可以自由旋转,这使得有机分子在空间中有多种可能的构型。

例如,乙烷可以通过碳碳单键旋转来形成不同的构型。

2. 可旋转的双键双键的旋转也能导致同分异构体的产生。

例如,丙烯存在顺式和反式两种异构体。

3. 手性中心手性中心是指一个碳原子上连接有4个不同的官能团,这种结构称为手性分子。

手性分子的两个对映异构体无法通过旋转或镜像重合,因此具有不同的化学性质。

例如,甘油醛和左旋肉碱就是手性分子。

三、同分异构体的意义同分异构体的存在对于有机化学具有重要的意义。

1. 说明结构不依赖于化学式同分异构体的存在说明,一个化学式可以对应多种不同的分子结构,这与其他类型的化合物不同。

这使得有机化学变得更加丰富多样。

2. 解释物种多样性同分异构体的存在为物种的多样性提供了解释。

《有机化合物的命名》立体异构与命名

《有机化合物的命名》立体异构与命名

《有机化合物的命名》立体异构与命名《有机化合物的命名:立体异构与命名》在有机化学的广袤领域中,化合物的命名是一项至关重要的基础工作。

它不仅是交流和记录化学信息的关键手段,也是深入理解有机化学结构和性质的重要途径。

其中,立体异构现象的存在为化合物的命名增添了更多的复杂性和挑战性。

首先,让我们来理解一下什么是立体异构。

简单来说,立体异构是指具有相同分子式的化合物,由于原子在空间的排列方式不同而产生的异构现象。

这就好比是同样的积木,通过不同的搭建方式,可以构建出不同的结构。

立体异构主要包括构型异构和构象异构两大类。

构型异构又可以进一步分为顺反异构和对映异构。

顺反异构通常发生在双键或环结构中。

当双键两侧的两个相同基团在同侧时,称为顺式构型;在异侧时,则称为反式构型。

例如,1,2-二氯乙烯就存在顺反异构。

对于环结构来说,比如环己烷,如果取代基在环的同侧为顺式,在异侧为反式。

而对映异构则更为微妙和有趣。

它是由于分子中存在手性中心,导致分子与其镜像不能重合而产生的。

手性中心通常是一个碳原子连接着四个不同的基团。

例如,乳酸分子就有两种对映异构体,它们在生理活性等方面可能表现出截然不同的性质。

接下来,我们重点探讨一下立体异构化合物的命名方法。

对于顺反异构,通常在系统命名法中,在名称前加上“顺”或“反”来表示其构型。

如果双键上的两个优先基团在同侧,就是顺式,反之则为反式。

在环状化合物中,如果两个取代基在环平面的同侧为顺式,反之为反式。

对于含有手性中心的化合物,我们使用 R/S 命名法。

首先需要按照一定的规则确定原子或基团的优先顺序。

然后将最小的基团放在远离观察者的方向,其余三个基团按照从大到小的顺序,如果是顺时针排列,则为 R 构型;逆时针排列,则为 S 构型。

此外,还有一些特殊的命名方法。

比如,在糖类化合物中,常使用D/L 命名法来表示其构型。

在实际的命名过程中,我们需要综合考虑各种因素,遵循一定的规则和优先级。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

收稿日期:1999-04-28国家自然科学基金(29875029)资助项目通讯联系人:许禄;第一作者:博士研究生.有机化合物立体异构体自动解析专家系统的研究———立体中心的确认郝军峰 许禄(中国科学院长春应用化学研究所 长春 130022)摘要:提出了一种查找化合物中立体中心的算法,通过该算法可以找到和确认化合物中由于不对称碳和碳碳双键等产生的所有的立体中心。

关键词:结构解析,立体中心中图分类号:O 621113The Study on Expert System for Stereoisomers Elucidation of OrganicCompounds ———The Identif ication of H AO J un 2Feng X U Lu 3(Changchun Instit ute of A pplied Chemist ry ,Academia Si nica ,Changchun 130022)Abstract :An algorithm for identification of stereocenters due to asymmetric carbon ,C =C double bond ,and so on has been developed.By using this algorithm ,all the stereocenters for a structure may be generated and identified.K ey w ords :Elucidation of organic compound ,Stereocenter1 前言 在有机化合物结构自动解析专家系统的研究中,结构生成器的研究是最为重要的一个环节,而结构生成器的研究又包括异构体、构型异构体和构象异构体的穷举生成三个阶段。

胡昌玉,许禄等[1,2]提出了生成有机化合物异构体的新算法,并在此基础上建立了一表1 常见原子的节点形式T able 1 N ode of ordinary atom NO.Symbol NO.Symbol NO.Symbol 1CH 3-21>N -41>PH =2-CH 2-22-N =42>P -3CH 2=23N ≡43=P <-4>CH -24>N (=)-44SiH 3-5-CH =25-N (=)=45-SiH 2-6CH ≡26=N ≡46-SiH -7>C <27N =47>Si <8>C =28=N =48=Si 9-C ≡29-N ≡49=Si =10=C =30ArN 50F -11ArCH 31HS -51Cl -12ArC -a32-S -52Br -13ArCb 33S =53I -14HO -34>S =54…15-O -35=S =55…16O =36>S (=)=56…17ArO 37ArS 18NH 2-38H 2P -19-NH -39-PH 2=20NH =40-PH -个能用于含多种杂原子的有机化合物结构自动解析专家系统ESESOC ,实现了由化合物光谱数据鉴别未知化合物结构的自动化。

但是,该系统只能给出未知化合物的异构体,而实际上,自然界中存在的很多物质都是不对称的,特别是一些药物等,大多数是立体异构的。

所以,建立一个能够穷举生成有机化合物的立体异构体是很有意义的。

目前,能够作到立体异构体的穷举生成的仅有DENDRAL ,CHEM ICS ,SEMAM I 等一些系统。

在这方面,J.Nourse 等[3]的工作是有很有意义的。

该系统首先从规范连接表找到所有的立体中心,然后通过引入构型对称群的概念来穷举生成立体异构体。

而CHEM ICS 系统是在找到化合物的立体中心后通过构型模型来生成立体异构体。

Munk 等人同样首先找到立体中心,然后通过把立体中心分为不同的类型,再通过自同构群来生成立体异构体。

但在这些系统中,立体中心的查找都是首先要进行的,虽然它们所采用的方法差别较大。

所谓立体中心,是指能够产生立体异构体的键和基团,如不对称碳,不对称的双键和累烯键等。

本研究主要考虑第17卷 第2期2000年3月28日计算机与应用化学Computers and Applied Chemsitry Vol 117,No 12March ,2000不对称碳和双键,暂不考虑其它的不对称原子如N ,Si ,P ,S 等。

2 方法 在以上算法的基础上,可以看到,在立体中心的查找过程中,等价基团的查找是必不可少的,因此我们提出了一种新的方法,即首先从分子的二维连接表来分析该分子的拓扑等价类,然后在此基础上来查找立体中心。

这里,采用ESESOC 系统中的二维连接表。

具体的过程如下:(1)运用全通道算法[4]对分子中的非氢原子进行拓扑等价分类;(2)对分子的二维连接表进行分析,预先滤除掉那些不可能是立体中心的基团,可以采用键型约束以及原子约束。

对键型约束,可以滤去三键或芳香键,因为这些键型不可能在立体中心中出现。

对原子约束,主要是那些不可能成为立体中心的基团。

在这里,我们采用在ESESOC 系统中对结构图中原子的处理方法:即穷尽地枚举出有机化合物中常见的H ,C ,N ,O ,P ,S ,Si ,F ,Cl ,Br ,I 等元素的所有可能存在的单原子官能团,官能团中包含原子的元素,杂化度及所连氢原子数等信息,把这些官能团赋一列表序号,就得到了原子节点库。

如表1所示,从表中可以看出,对于碳原子来说,序号为1,2,3,6,9,11,12,13都不可能成为立体中心,对于O 来说,是不可能存在立体中心的,这里暂不考虑其它杂原子,如N ,P ,Si 等。

所以,可能存在立体异构体的节点就只可能是4,5,7,8,101若采用把ESESOC 中的二维连接表进行扩展,就可以用来表示是否存在立体中心。

该系统的二维连接表格式为:第一列为节点在表1中的序号,2-5列为所连节点的在规范连接表中的编号,6-9列分别为相应连键的类型,第10列存放的是该节点的连接度,现在我们把第10列用来存放该原子的立体中心信息。

如果是立体中心则置为1,可能为立体中心置为2,否则置为01对于双键,在一个原子的连接中,再加两列来表示是否存在顺反异构已经足够了。

因为从表1中可以看出,对于一个节点来说,最多只可能存在两个双键。

对于双键,如果没有顺反,则该元素置为01如果有则置为1,可能存在则置为21采用这种方法以后,可以看出,仅仅通过节点的滤除,就可以除掉一大批的节点。

节省了运算时间。

(3)对于经过步骤2能够剩余下来的节点及双键,则采用以下的方法对待:对于节点4和7,由于情况相似,所以仅以节点7为例来说明。

节点7连接的是4个节点,通常,只要连接的是4个不等价的节点,则将存在立体异构,而事实上要复杂得多。

因需要考虑对应于四面体群Td 的五种共轭类。

这五类置换循环类型为:14,122,22,13,41对于这五种情况的处理为:情况1:对于14,即该碳原子所相连的四个节点是不等价的,那么就可以判定这个碳原子不是立体中心。

置该原子在二维连接表中第十列为01当然,这种情况在化合物中是非常少见的。

情况2:对于122,即该碳原子所相连的四个节点中有两个是拓扑等价的。

对这种情况来说,就需要进一步考虑了。

即该碳原子既可能是立体中心,也可能不是立体中心。

如果从该碳原子所相连的一个拓扑等价节点出发作图的遍历到另外的一个拓扑等价节点,直至发现有可能是立体中心的节点(这里,我们把双键也当作一个立体中心)或遍历完所有通道为止,如果发现有可能是立体中心的节点那么该碳原子是立体中心。

否则可以判定该碳原子不是立体中心。

情况3,4,5,同样对于22,13,4来说,即该碳原子所相连的四个节点中有两对分别是拓扑等价的,有三个节点是拓扑等价的以及有四个是拓扑等价的。

这个时候所采用的方法均等同于情况21对于双键,如果该双键两端碳原子所相连的都只有一个节点,该双键肯定是立体中心,即该双键存在顺反异构,否则则要考虑双键两端每个碳原子所相连的节点是否拓扑等价,如果不等价,该双键肯定是立体中心,即该双键存在顺反异构。

如果存在拓扑等价的一对节点,则处理方法同对于不对称碳的一样,看该拓扑等价的节点是否连有立体中心或可能含有立体中心。

通过以上的两个过程,我们就可以找到分子中的所有的真正的立体中心。

下面我们就以十氢萘为例,来说明如何进行这一过程。

首先,我们进行拓扑等价性分析,可以看出,等价节点分别为1、4、6和9,2、3、7和8,5和101显然,从节点库看出,1、2、3、4、6、7、8和9不是立体中心。

而5和10则可能为立体中心。

要判断5和10是否为立体中心,则从5相连的拓扑等价节点4出发,遍历该化合物直至4的等价节点6,遍历的顺序9412期郝军峰等:有机化合物立体异构体自动解析专家系统的研究即通道为4-3-2-1-10-9-8-7-6,由规则可知,由于10也可能是立体中心,所以可知5为真正的立体中心。

对于10来说,由于5为立体中心,所以10也为真正的立体中心。

89101234567图1 十氢萘的结构图Fig 11 Decalin3 结果与讨论 通过与和实际的化合物相对比,我们发现,该方法能够很好地找到化合物中的立体中心,为以后的立体异构体的穷举生成奠定了基础。

参考文献1 Hu C.Y.,Xu L.,Anal.Chim.Acta ,1994,298,752 胡昌玉,许禄,中国科学(B 辑),1994,24,10143 James G.Nourse ,etc..J.Am.Chem.Soc.1979,101,12164 Hu C.Y.,Xu L.,b.Syst.,1999,45,318051计算机与应用化学17卷。

相关文档
最新文档