立体化学次序规则
有机化合物中文命名原则-第7章立体化学
第7章立体化学7.1.导言立体化学是研究分子其静态和动态的三维空间化学。
近几十年来立体化学研究有了很大的进展，它的进展又促使了其它与它交叉学科的迅速发展。
立体化学的命名和术语也在学科的迅发展中有所发展变化和创造。
立体化学术语进化过程中，IUPAC在历次推荐中也作出了相应调整，最近的为1996年 IUPAC推荐的“立体化学基本术语”[7-1]。
我们除了要掌握“立体词头”（stereodescriptor）的表达方式，并且对立体化学术语中若干词汇的意义要有更新的理解。
通常一个有机化合物的立体异构体，通过置于化合物名词前的称为“立体词头” 正确辨认来描述，如D,L; R,S；R*，S*；proR, proS; r,s; E,Z；cis,trans；α,β……等。
而某些化合物俗名，如富马酸(fumaric acid)，胆甾醇(cholesterol)，葡萄糖(glucose)等名词已包含立体结构信息。
这些“立体词头”以及俗名，在检索化学文摘（CA）和 Beistein 有机化学手册的索引中显得尤其重要。
在叙述指明有机化合物构型前，若干立体化学术语有必要作一说明，理解若干更新的词汇意义。
7.1.1．分子“手性”“手性”(chirality)是一种几何属性。
任何一个目标与它的镜像不重合，而如同正常人的左右手互为镜像，这类目标是“手性的”(chiral).如果目标与它的镜像等同重合，称它为“无手性的”(achiral)。
‘手性的’这一术语早已引进学术界， 然而一直到上世纪六十年代中期，‘手性’(chirality)概念被稳固地引入有机立体化学,通常是指一个稳定的构型和构象的分子模型.“手性” 是分子存在一对对映异构体的必要和充分条件，它是现代立体化学中一个核心概念。
任何一个分子是否是“手性”还可以从其分子自身模型的所具备的对称因素来分析。
凡是具有对称面，对称中心或者旋转反映轴的对称因素这类分子，它们是无手性分子。
Chapter-2 立体化学
O CH2
HO2C 3 (CH2)n
21 O CH2
Rp
导向原子
3 CO2H
1
Fe 2 PPh2 导向原子
Sp
12
2
2015-10-15
2.2 几组立体化学名词
(1) cis和trans
除 双 键 有 cis/trans 异 构 体 外 , 两 个 烯 键 之 间 的 单 键 C(sp2)−C(sp2)也有s-cis和s-trans之分。
15
Ph
H
CH3
H
CH3
Br
赤式
Br
CH3
H
H
CH3
OH
苏式
Br
CH3 H
H CH3
Ph
Br
Ph
CH3 H
CH3 H
赤式
Ph
H
CH3
H
CH3
Br
16
H CH3
Ph
H CH3
N(CH3)2 O
O
N(CH3)2
H
CH3
H
CH3
Ph
赤式
Br
H
Me
H
Me
Br
Me H
H
Br Me
Br
Br
Me
H
H
Me
Br
苏式
CHO
14
在Fischer投影式中, 将不同的基团写在竖键上, 凡是相同基 团位于同侧的是赤式, 相同基团位于异侧的为苏式。
Y XW XW
Z
Y WX WX
Z
Y WX XW
Z
Y XW WX
Z
赤式dl对
苏式dl对
赤式和苏式各有一对对映体, 赤式和苏式互为非对映体。 若Y=Z时, 赤式为内消旋体, 苏式仍含一对对映体。
高中参考资料化学奥赛有机第二讲 立体化学
有机化学第二讲 立体化学【竞赛要求】有机立体化学基本概念。
构型与构象。
顺反异构（trans -、cis -和Z -、E -构型）。
手性异构。
endo -和exo -。
D,L 构型。
【知识梳理】从三维空间结构研究分子的立体结构，及其立体结构对其物理性质和化学性质的影响的科学叫立体化学。
一、异构体的分类按结构不同，同分异构现象分为两大类。
一类是由于分子中原子或原子团的连接次序不同而产生的异构，称为构造异构。
构造异构包括碳链异构、官能团异构、位置异构及互变异构等。
另一类是由于分子中原子或原子团在空间的排列位置不同而引起的异构，称为立体异构。
立体异构包括顺反异构、对映异构和构象异构。
二、立体异构（一）顺反异构但顺反异构体的两个双键碳原子上没有两个相同的取代基用这种命名法就无能为力。
如：系统命名法规定将双键碳链上连接的取代基按次序规则的顺序比较，高序位基在双键同侧的称Z 型，反之称E 型。
如上化合物按此规定应为E 型。
命名为E – 4 – 甲基 – 3 – 已基 – 2 – 戊烯。
（5）当取代基的结构完全相同，只是构型不同时，则R ＞S ，Z ＞E 。
按次序规则可以对下列化合物进行标记：对于环状化合物，由于环的存在阻止了碳碳单键的自由旋转，所以也有顺反异构体。
(2Z ，4E) – 庚二烯（二）对映异构1、分子的对称性、手性与旋光性（1）分子的对称因素：对称因素可以是一个点、一个轴或一个面。
H 3C CH 2CH 3 C = H CH(CH 3)2C H H C = CH 3 C 2 1 H C = H CH 2CH 3 C 425 73 顺 –1，4 – 二甲基环乙烷 3 3反 –1，4 – 二甲基环乙对称面：把分子分成互为实物和镜像关系两半的假想平面，称为对称面。
对称中心：分子中任意原子或原子团与P点连线的延长线上等距离处，仍是相同的原子或原子团时，P点就称为对称中心。
凡具有对称面或对称中心任何一种对称因素的分子，称为对称分子，凡不具有任何对称因素的分子，称为不对称分子。
化学第三章立体化学
C=Y
CY (Y) (C)
Y为C、O、N等常见原子，是几重键就相当于连几 个相同的原子。
H (C) CH CH2 相当于 C C H
(C) H
H(C) H(C)
相当于 (C)
H
( C)
(C)
H
H (C)
(C) (C) C CH 相当于 C C H
(C) (C)
(N) (C) C N 相当于 C N
H
H
CC C6H5
CH3 CC
H
H
（顺，顺）
H CC
C6H5
H H
CC
H
CH3
（顺，反）
H
C C6H5
H
CH3
CC
C
H
H
（反，反）
H
H
H
CC
CC
C6H5
H
CH3
（反，顺）
H
CH2CH3 CH3CH2
CH(CH3)2
CC
CC
CH3
CH2CH2CH3 CH3
CH2CH2CH3
(三) Z , E － 命名法
H5 4 H
CC
CH3
3 2H CC 1
H
COOH
(2E,4Z) – 2,4- 己二烯酸
（四）顺反异构体的性质（一般规律的比较）
顺、反-丁烯二酸的物理性质
异构体
熔点/℃ 密度
溶解度（ 25℃） /(g/100g·H2
O)
顺-丁烯二酸 130
1.590
78.8
反-丁烯二酸 287
1.625
0.7
1．构造式（结构式）相同（分子的结构相同，构型不同）
2. 比较各种取代原子或原子团的排列顺序时，先比 较直接相连的第一个原子的原子序数。如果是相同 原子，那就再比较第二个、第三个……原子的原子 序数。 C(CH3)3 > CH(CH3)2 > CH2CH3 > CH3
有机化学顺序规则
有机化学顺序规则有机化学是研究有机化合物的结构、性质、合成和反应的科学。
在有机化学中，有一些基本的顺序规则，这些规则对于理解有机化合物的结构和性质非常重要。
本文将介绍有机化学中的顺序规则，包括碳原子的杂化、共价键的构成、立体化学、反应机理等内容。
1. 碳原子的杂化在有机化合物中，碳原子通常以sp3、sp2或sp杂化形式存在。
sp3杂化的碳原子形成四个σ键，sp2杂化的碳原子形成三个σ键和一个π键，sp杂化的碳原子形成两个σ键和两个π键。
碳原子的杂化形式决定了其空间结构和化学性质，例如sp3杂化的碳原子形成的是四面体结构，sp2杂化的碳原子形成的是三角平面结构，sp杂化的碳原子形成的是线性结构。
2. 共价键的构成在有机化合物中，碳原子通常与氢原子或其他碳原子形成共价键。
共价键的构成包括σ键和π键，σ键是由轴向重叠的原子轨道形成的，π键是由侧向重叠的原子轨道形成的。
共价键的构成决定了有机化合物的键长、键强和键角，从而影响了其化学性质。
3. 立体化学有机化合物中的立体化学是研究化合物的立体构型和立体异构体的科学。
立体异构体是指分子结构相同但空间排列不同的化合物。
立体异构体包括构象异构体和对映异构体，构象异构体是由于分子内部自由旋转而产生的异构体，对映异构体是由于分子的镜像对称性而产生的异构体。
立体化学对于理解有机化合物的光学性质和反应活性非常重要。
4. 反应机理有机化合物的反应机理是研究化合物在反应过程中发生的化学变化的科学。
反应机理包括反应的速率、中间体的形成和裂解、键的形成和断裂等内容。
了解反应机理可以帮助我们预测和控制有机化合物的反应过程，从而实现有机合成的目的。
总之，有机化学中的顺序规则对于理解有机化合物的结构和性质非常重要。
通过对碳原子的杂化、共价键的构成、立体化学和反应机理的研究，我们可以更好地理解有机化合物的特性，为有机合成和应用提供理论基础。
希望本文能对有机化学的学习和研究有所帮助。
rs构型的判断
rs构型的判断RS构型判断是有机化学的一个基础知识点，是用来表述手性中心碳原子立体构型的一种方法，含有手性中心的化合物在命名时需要标出手性中心的绝对构型，但是很多同学对于RS构型的判断却十分头疼，快来看看你失误在哪里了吧。
1. RS构型的判断基本法则（1）按次序规则给手性碳相连的各基团排列大小从第一条来看，次序规则是RS构型判断的基础，如果次序规则都不会判断，那你怎么来判断各基团的大小呢？(2)将最小的一组放在离眼睛最远的地方。
从第二条来看，将最小的基团放在离眼睛最远的地方，看起来很简单，但是如果你立体化学没有学好，没有立体感，看不懂一个化合物的立体结构式，无法判断各个基团在空间中的相对位置，你又如何能把最小的基团放在离眼睛最远的地方呢？（3）其它三个基团按由大到小的方向旋转，旋转方向是顺时针的，手性碳为R构型，旋转方向是逆时针的，手性碳为S构型。
第三条与第二条同理，不能看出各个官能团的相对位置，那肯定无法判断顺时针还是逆时针。
下面就让我们来着重地学习一下次序规则和立体化学！2.次序规则（1）单原子取代基按原子序数大小排列，原子序数大的顺序在前，原子序数小的顺序在后。
同位素中质量高的顺序在前。
例如：I>Br>Cl>F>H。
(2)比较多原子基团时，从第一个原子开始比较，原子序数最大的先来。
如果第一个原子是相同的，就比较与第一个原子相连的其他原子，从最大的原子到相同的原子，再比较中间的原子和最小的原子，直到找出谁是第一个。
例如下面这个化合物：手性中心与-H、-NH2、-CH2Cl和-CHF2四个基团相连，相连的第一个原子分别是H、N、C、C，其中N原子序数最大，排第1，H原子序数最小，排第4，剩下两个都是碳，没法比较大小，所以要接着往下比，-CH2Cl的碳往下连接的三个原子从大往小排分别为Cl、H、H，-CHF2的碳往下连接的三个原子从大往小排分别为F、F、H，我们要先从最大的原子比起，那么也就是用-CH2Cl的Cl与-CHF2的F相比，Cl比F原子序数大，-CH2Cl比-CHF2次序高。
第二章立体化学基础 (1)
第三节 费歇尔投影式
★费歇尔投影式 ：是指将一个三维（立体）手性 分子模型作 如下规定:与手性碳横向相连的基团朝向纸平面的前方； 竖向相连的基团朝向纸平面的后方；手性碳处于纸平面上。 将其投影,所得平面投影式称为费歇尔投影式。
★注意事项
(1) 水平线和垂直线的交叉点代表手性碳，位于纸平面上。
（二）脂环化合物的顺反异构：
HOOC COOH HOOC H
HH
H COOH
（三）含碳氮双键和氮氮双键化合物的顺反异构:
HC
HC
N OH
HO N
顺—苯甲醛肟
反—苯甲醛肟
熔点：35℃
熔点：130℃
N
N
N
N
顺—偶氮苯
反—偶氮苯
一、手性 第二节 手性分子和对映体
产生对映异构现象的结构依据是手性(Chirality)。
构型：是指分子结构中的原子或基团在空间排列的顺序。 对映异构和顺反异构都属于构型异构。
一、D/L 构型标记法 一个化合物的绝对构型通常指键合在手性中心
的四个原子或基团在空间的真实排列方式。
费歇尔(Fischer)人为地选定(＋)-甘油醛为标准物， 并规定其碳链处于垂直方向， 醛基在碳链上端的投 影式中，C2上的羟基处于右侧的为D-构型。其对映 体-羟基在左边的为L-构型。
二、 R/S 构型命名法
R/S构型命名法广泛应用于各种类型手性化合物构型命名。 R/S构型命名规则
1、首先确定与手性碳相连的四个原子或基团的优先次序。
2、将手性碳上的四个原子或基团中最小的 置于 远离我们视线的位置(即放在最远的位置)，
然后观察另外三个基团的优先次序（由大到小）。 如为顺时针方向排列为R构型； 反时针方向排列为S构型。
知识总结——立体化学
CO 2H H 3C H OH CO 2H CH 3H HO Cl 第二节 立体化学一．知识储备分子式相同而结构不同的现象称为同分异构，包括构造异构（也称结构异构）和立体异构。
构造异构是指分子中原子或基团的连接顺序或方式不同，包括碳链异构、官能团异构、位置异构。
互变异构是一种特殊的构造异构。
一、立体异构立体异构是指分子中原子或基团在空间的排布不同，包括构型异构与构象异构。
构型异构是指分子中原子或基团在空间的排布是刚性的，相互转化需要很高的能量，包括顺反异构与对映异构。
顺反异构：双键、环导致的构型异构，以前叫几何异构。
这是一种非对映异构，即没有对映关系的立体异构。
顺反异构的构型表达：顺/反、Z/E一般构型表达：通常用顺/反表示，即双键碳上两相同、相似或相近的基团在同一侧即为顺式，否则为反式。
如顺式烯烃：命名：顺/反、Z/E 双键碳上两相同基团在同一侧即为顺式，否则为反式。
顺-2-丁烯 反-2-丁烯但对于 即不适用，需用Z/E 命名法。
次序规则：原子或基团的优先顺序。
以元素的原子序数为序，同位素以质量为序：I > Br > Cl > F > O > N > C > D > H >基团首先以一级原子为序，然后以二级原子为序，再以三级原子为序…，直到出现差异为止。
如： 叔丁基 > 仲丁基 > 异丁基 > 正丁基双键碳上两较优的基团在同一侧即为Z 式，否则为E 式。
例：(Z )-3-甲基-3-庚烯 (E )-3-氯-3-庚烯对映异构：互为对映（镜像），但不能完全重叠，是分子的手性导致的。
构象异构是单键的旋转导致的原子或基团不同空间排布，是柔性易变的，相互转化仅需较低的能量，不必断裂价键，一般室温下不能够分离异构体。
二、分子的对称性与手性1. 对称性与对称性元素对称轴：分子旋转360˚/n 重叠或交换，C n 。
如苯有一个C 6，6 x C 2.对称面：能将分子平分成互为实物和镜像关系的平面, m 。
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立体化学次序规则
立体化学次序规则是有机化学的重要基础知识，在有机化学课程
中占据着很重要的地位。
本文将从基础概念、规则解析、实际应用等
方面详细论述立体化学次序规则。
一、基础概念
立体化学次序规则是研究有机分子结构的一种方法，通过对分子
中的官能团的空间排列规律进行研究，揭示了分子结构中的立体性质。
其中最基本的概念是手性和手性中心。
手性指物质在镜像中不能与原
来的分子完全重合，手性中心是指一个分子中有一个原子，它不在一
个平面内，其周围的官能团有至少两个不同的立体构型。
二、规则解析
立体化学次序规则主要有CIP规则和ABC规则。
CIP规则，即考
虑三个优先级的原子、官能团或基团的规则，优先级最高的用R代表，次高的用S代表。
其中，R表示顺时针旋转，S表示逆时针旋转。
ABC
规则，即考虑官能团的排列顺序，A表示最重要的官能团，B表示次重
要的，C表示最不重要的。
排列顺序为ABC、BAC、BCA、CAB、ACB、CBA，按从上到下读取来判断官能团在三维空间中的位置。
三、实际应用
立体化学次序规则在生物化学、材料科学、医学等领域都有着广
泛的应用。
例如在药物研究中，分子的镜像异构体对于人体的作用往
往可能完全相反，通过研究分子的立体化学次序规则可以找到以最小
化副作用的形式为目标的合成方案；在光学器件制造中，分子的光学
活性可以通过立体化学次序规则得到精确控制，有着很广泛的应用空间。
四、总结
立体化学次序规则的研究可以很好地帮助我们理解分子的立体结
构及其影响，在生命科学、材料科学等领域中得到广泛的应用。
学好
这个基本原理，对于有机化学的学习会有很大的帮助，对于解决实际问题也有着重要的价值。