环烷烃的顺反异构对映异构
环烷烃

加溴化氢、 3.2.2.2 加溴化氢、硫酸
CH3 CH3 HBr CH3 C CH CH3 Br CH3 CH3 C CH CH3 OSO3H
H2SO4
CH3
H2O
CH3
CH3 CH3 C CH CH3 OH
环丁烷、环戊烷等与溴化氢不起反应。 环丁烷、环戊烷等与溴化氢不起反应。
3.2.2.4 氧化
eg.
H 3C
CH3
H
H 3C
H
H
H
CH3
H
H3C
H
1R,2R
CH3
H
H3C
H
1S,2S
H
CH3
H CH3
H
CH3 H
H3C
H
H CH3
H 3C
H 3C
3.1.2 环烷烃的命名
根据环中碳原子的数目叫 (1)单环烷烃: a.根据环中碳原子的数目叫“环某烷”; 单环烷烃: a.根据环中碳原子的数目叫“环某烷” b.环上取代基的位次和编号写在母体环烃名 b.环上取代基的位次和编号写在母体环烃名 字前面, 编号”原则与烷烃相同; 字前面,“编号”原则与烷烃相同; c.若有两个取代基 则在最前面标明“ 若有两个取代基, c.若有两个取代基,则在最前面标明“顺、 反”; 若取代基碳链较长,则环作为取代基。 d.若取代基碳链较长 d.若取代基碳链较长,则环作为取代基。
3.1. 1 环烷烃的异构 构造异构:碳链异构、官能团异构、 构造异构:碳链异构、官能团异构、 异构现象 立体异构 位置异构、 位置异构、互变异构 构型异构:顺反异构、 构型异构:顺反异构、对映异构
构象异构: 构象异构:
构型(configuration):在具有一定构造的分子中, 构型(configuration):在具有一定构造的分子中,原 子在空间的排列方式。 子在空间的排列方式。 环烷烃的顺反异构:假定环中碳原子在一个平面上, 环烷烃的顺反异构:假定环中碳原子在一个平面上,以环 平面为参考平面,两取代基在同一边的叫顺式(cis平面为参考平面,两取代基在同一边的叫顺式(cis-), 否则叫反式(trans否则叫反式(trans-)。
对映异构学习课件

对映体 旋光 mp 53℃ 基本相同
各自发挥其左右 旋体的生理功能
三、对映体构型的表示方法
1.构型的表示方法
对映体的构型可用立体结构(楔形式和透视式)和费歇尔
(E·Fischer)投影式表示。
式表示:
投影原则:
1° 横、竖两条直线的交叉点代表手性碳原子,位于纸平 面。
2° 横线表示与C*相连的两个键指向纸平面的前面,竖线表示
指向纸平面的后 面。
3° 将含有碳原子的基团写在竖线上,编号最小的碳原 子写
在竖线上 端。
使用费歇尔投影式应注意的问 题:
a 基团的位置关系是“横前竖后 ”。
b 不能离开纸平面翻转180°;也不能在纸平面上旋转90°
或270°与原构型相比。
c 将投影式在纸平面上旋转180°,仍为原构 型。
2. 判断不同投影式是否同一构型的方法 :
(1)将投影式在纸平面上旋转180°,仍为原构 型。
(2)任意固定一个基团不动,依次顺时针或反时针调换另 三个
基团的位置,不会改变原构型。
(3)对调任意两个基团的位置,对调偶数次构型不变,对 调奇
第六章 对映异构
Chap. 6 Enantiomeric of organic Stereochemistry
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
构造异构 constitutional
绕轴转动一周,就有n个形象与原形象无法区分,水有两个,氨
有三个,球体有∞个。
环烷烃

4. 环己烷的构象异构 船式、椅式 优势构象: e键取代基最多的构象; 大基团处于e键的构象。
THE END
根据分子的不饱和程度分为
2、命名 、 (1)单脂环烃 )单脂环烃:
环丙烷
环丁烷
环戊烷
环己烷
环辛烷
以较小数字表较小基的位次
1-甲基-3-叔丁基环戊烷
1-甲基-4-异丙基环己烷
CH2-CH2 -CH2 -CH-CH2 CH3
2-甲基-1-环丙基-5-环戊基戊烷
环烯烃中以双键的位次最小 1-甲基-3-异丙基环己烯
H 4 H H H 2 H 3
183pm H H H H
5 H 3 6
1
H H
H
2
H 纽 H 曼 4 投 影H 5 H 式 H
H 3 CH2 CH2 6 交叉式
1 CH2 CH2 4
H 6 5 H H
HH HH 重叠式(存在扭转张力)
椅式构象占99.9% (优势构象 椅式构象占 优势构象) 优势构象
船式构象占0.1% 船式构象占
一些原子和基团的范德华半径(pm) H 120;C 150;N 150;O 140; Cl 180 ;CH3 200.
椅式环己烷的2类C-H键:a键和e键
与对称轴平行的C-H键,叫直立键 直立键(a键),几乎垂直于 直立键 对称轴的C-H键,叫平伏键 平伏键(e键)。 平伏键 转环作用:通过碳碳单键的转动,环己烷一种椅式构象 可以转变成另一种椅式构象。 转环前后,a键变e键,e键变a键。
环烷烃
一、脂环烃的分类和命名 1.分类 2.命名:单脂环烃、螺环烃*、桥环烃* 二、环烷烃的结构和稳定性 三、环烷烃的性质 取代、加H2、加X2、加HX 四、环烷烃的异构现象
顺反异构和对映异构

Cl
H
C=C
H
CH3
反- 1- 氯丙烯
H
CH3
顺,顺-2,5-庚二烯
H
H
H
C=C
C=C
CH3
H
C2H5
反,顺-2,4- 庚二烯
CH3
H
C2H5
C=C
C=C
H
H
H
顺,反-2,4- 庚二烯
Br H
CC
CH3
Cl
如何命名?
(2)构型的Z/E命名法 首先确定每个双键碳上所连的两个原子或
基团的优先顺序 如果a>b, d>f ,则以下两式的构型为
型也不一定是E构型。
H3C
CH3
CC
Cl
H
H3C
H
CC
Cl
CH3
顺-2-氯-2-丁烯
反-2-氯-2-丁烯
(E)-2-氯-2-丁烯
(Z)-2-氯-2-丁烯
H
COOH
C=C
CH3
CH3
顺 _ 2 _ 甲基 _ 2 _ 丁烯酸
(E)_ 2 _ 甲基 _ 2 _ 丁烯酸
H
H
C=C
CH3
C6H5
C=C
H
H
顺 , 顺 _ 1_ 苯基 _1,3 _ 戊二烯 (1Z , 3Z) _ 1_ 苯基 _1,3 _ 戊二烯
COOH
C OH
H
CH3
COOH
HO C
H3C
H
含一个手性碳原子的化合物的对映异构
含一个手性碳原子的化合物有一对对映 体,对映体的旋光度大小相等,方向相反。
如:2-羟基丙酸(乳酸)的Fischer投影式:
第二章烷烃环烷烃自由基反应历程解析

烷烃名称的写出
(1)将支链(取代基)写在主链名称的前面。 (2)取代基按“次序规则”小的基团优先列出。 烷基的大小次序:甲基<乙基<丙基<丁基<戊基 <己基<异戊基<异丁基<异丙基。 (3)相同基团合并写出,位置用2,3……标出, 取代基数目用二,三……标出。 (4)表示位置的数字间要用逗号隔开,位次和 取代基名称之间要用“半字线”隔开。 例如: 可将烷烃的命名归纳为十六个字:最长碳链, 最小定位,同基合并,由简到繁。
(1)称为环某烯。 (2)以双键的位次和取代基的位置最 小为原则。 例如:
CH 3
环戊烯 1-甲基环戊烯
环烯烃的命名
CH 3 CH 3
3,4-=甲基 环己烯 1,3-环戊烯 2-甲基-1,3环己二烯
多环脂肪烃的命名
(1) 桥环烃(二环、三 环等) 分子中含有两个或 多个碳环的多环化合物中, 其中两个环共用两个或多 个碳原子的化合物称为桥 环化合物。
选择主链 :a 最长碳链b取支链多的
CH 3-CH2 CH CH CH 2-CH3 CH 2 CH CH 3 选择错误 CH 3 CH 3 选择正确 CH 3-CH2-CH CH 3 CH 3 CH CH CH-CH 3 CH 2 CH 3 选择正确 CH 2 CH 3 选择错误
碳原子的编号
(1) 从最接近取代基的一端开始,将主链碳原子用1、2、 3……编号
三、烷烃的结构
CnH2n+2
109°28′
C H H
sp3
?
H C H
CH4
+ 4
H
甲烷分子的形成
为什么烷烃分子中碳原子为四价, 且四个价键是完全相同的呢?
有机化学第七版答案陆涛

有机化学第七版答案陆涛【篇一:有机化学大纲】xt> 适合专业:药物制剂总学时数:72 学分:4一、课程教学目的与任务通过基础有机化学的学习,使学生掌握各类有机化合物的基本性质、制备方法及分析鉴定的手段,为解决各类有机化学问题打下基础。
培养理工科逻辑严谨的思维习惯和科学严谨的实验习惯,有机物种类繁多,本课程的主要任务是通过逻辑性思维和严谨实验作风的培养,使学生能够对新型有机物触类旁通,举一反三。
二、理论教学的基本要求了解各类有机化合物的波谱特征,初步学会解析图谱。
了解分析分子结构和性能的关系、官能团对分子物理性质和化学性质的影响、官能团之间的相互影响;理解分离提纯有机混合物的一般方法以及常见有机物及官能团的定性鉴定和某些定量测定的方法。
理解nmr 、ir、uv 、ms 的基础知识。
理解主要有机反应如取代、加成、消除、氧化还原、重排、缩合、协同反应等的反应机理并能在解释实际问题时加以应用,能用化学动力学和化学热力学概念来解释某些实验现象;掌握母体烃类化合物、各类官能团化合物、一般杂环化合物和简单高分子化合物的命名、结构特征、物理性质,它们的主要反应性能和应用,它们的实验室制备方法和工业制备方法及这两类方法的异同点,学会用逆合成原理进行简单的合成设计。
掌握静态立体化学的各种基本概念和基础知识,初步具有构型和构象分析的能力,掌握动态立体化学的基本概念和在反应中的应用。
三、实践教学的基本要求(无)五、推荐使用教材及主要教学参考书推荐使用教材:陆涛,胡春,项光亚,有机化学(第七版),北京:人民卫生出版社,2012 主要参考书:[1] 洪筱坤, 有机化学,北京:中国中医药出版社,2005[2] 邢其毅,徐瑞秋,周政, 基础有机化学,北京:高等教育出版社,1993 [3] 胡宏纹,有机化学,北京:高等教育出版社,1990 [4] 尚振海, 有机反应中的电子效应,北京:高等教育出版社,1992【篇二:华中科技大学755 药学综合】/p> 一、考试性质药学综合是报考我校药学专业硕士研究生的一门综合基础课程,由有机化学、分析化学和药理学三门课程组成。
第07讲——顺反异构和构象异构
4、取代环己烷的构象
(1)一取代环己烷,连e键比连a键稳定
H H
R
R
基团越大,e键取代构象越多。
基团 e式占比例
—CH3 95%
—CH(CH3)2 —C(CH3)3
环丙烷 ——平面结构,完全重叠式,扭转张 力、角张力均较大,不稳定。
环丁烷 ——3平1高,不完全重叠式 构象,扭转张力有所减小、角张力 增大,总体不稳定。
环戊烷 ——4平1高,基本交叉式构象,扭 转张力、角张均较小,稳定。
分类 小环 普通环 中环 大环
环数 3-4
5-7 8-12 >12
07-9 环癸烷
反-1,2-二甲
基环丙烷
基环丙烷 CH3
(3)若多于两个基团,选择位次最小者作为标准(r)
?
Cl
反-1, 顺- 2-二氯- r- 环戊烷甲酸
1 Cl 2
3 Cl r- 1,反- 2, 顺-3-三氯环戊烷
COOH Cl 1
2Cl H
3基①CH团按I>3第大B2一小r>原如CO子何1lH>的排F原序>子—O>—序反N“数次>-,5序-C氯由>规-大rH则-1到,”4顺小–C-3排C3l->O环列O–己CH2烷(CC二HO3甲O)3H酸
优势构象? 07-5 环己烷椅式船式比较
椅式构象(99.9%) 船式构象
4
6 2
5 3
1
无张力环
4 5
6 键角均 4 5 6 1
3
2
为109.50 1
3
2
纽曼投影式
4
有机化学 第2章 烷烃环烷烃
6543
基基 符 名
位名 次
21
注:末尾基团与母体名之间没连字符。
3-甲基己烷
四川大学化学学院
41
7 6 5 4 3 21 1 2 3 4 5 67
2, 2, 5, 6-四甲基庚烷 2, 3, 6, 6-四甲基庚烷
2, 7, 8-三甲基癸烷 3, 4, 9-三甲基癸烷
四川大学化学学院
异戊烷 iso-pentane
叔丁基
CH3 CH3-C-CH3
CH3 新戊烷 neo-pentane
四川大学化学学院
31
常见烷烃及名称
CH4 甲烷
methane
CH3CH3 乙烷
ethane
CH3CH2CH3 丙烷
propane
CH3(CH2)2CH3 正丁烷 butane
CH3(CH2)nCH3
四川大学化学学院
第二章 烷烃及环烷烃
有机化学(V)
内容包括:
烷烃的结构及异构 烷烃的命名 烷烃的物理性质 烷烃的化学性质 环烷烃的命名、构象及化学性质
四川大学化学学院
2
本章要求掌握
烷烃的结构、命名、异构(透视式,Newman 投影式)。
自由基卤代反应机理,伯、仲、叔氢的反应 活性。
C−C键平均键长154pm。 C−H键平均键长107pm。
四川大学化学学院
7
甲烷(CH4)的结构
头碰头重叠 形成C—Hσ键
109.5o
4个氢原子的1s轨 道分别与C原子的4 个sp3杂化轨道“头 碰头”重叠形成4 个C-H s(sp3-s)键。
四川大学化学学院
8
乙烷(CH3CH3)的结构
头碰头重叠形成 C-Cσ键
有机化学环烷烃
总 张力能
n(Hc/n-659) 114 108 25 0 21 40 54 50 44 12 13 0 15 16
24
从上表数据可以看出: C3~C4 员 环:不稳定 C5、C7~C11员环:较稳定(稳定性相近) ≥C12 员 环:很稳定 C6 员 环:最稳定
拜耳的张力学说对六员以上的环失 去了预见性,原因是它的基本假定:成环 碳原子都在同一个平面上(除三员环外) 是错误的。
椅型
船型
31
环己烷椅型构象
环己烷船型构象
32
所有的键处于交叉式 椅式构象稳定的原因:
H H H H
5
H H
3
6
H
2
H
1
H H
H
4
H
H H
H
6 5
H
CH2 CH2
4
1
H
2 3
H
H H
在船式构象中,所有的C-H键处于重叠式。
H HH
4 5 6
H H H
1
H H
6 5
CH2 CH2
4
1
2 3
H H
H H 3 H
1
环 烷 烃
第一节:环烷烃的分类、命名及同分异构 第二节:环烷烃的化学性质 第三节:环烷烃的结构 第四节:环己烷的构象 第五节:取代环己烷的构象 第六节:十氢化萘的构象
2
第一节 分类、命名与同分异构
一、分类:
单环烃
3-4 员 5-7 员 8-11员 小环 普通环 中环 大环
饱和脂环烃
12 员
多环烃
(1).单螺环的命名
1、靠近螺C开始编号(不含螺C), 2、先小环后大环,方括号内先小后大 3、 环除螺原子外的环碳原子个数,数字间用
有机化学课件-4-对映异构
(一)酒石酸的立体异构体: CO2H
酒石酸的构造式为: 其可能的立体异构体有:
CHOH CHOH CO2H
A 型
A 共3种立体异构体。
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
H C OH HO C H
HO C H
H C OH
H C OH m
H C OH
HO C H m
HO C H
CO2H
CO2H
CO2H
CO2H
§ 3 含一个手性碳原子化合物的对映异构
一、不对称(或手性)碳原子:
连有四个各不相同基团的碳原子称为不对称(或手性)碳原子, 用C*表示。
凡是含有一个手性碳原子的有机化合物分子都具有手性,是手性 分子。
二、含一个手性碳原子化合物的对映异构:
含一个C*的化合物,具有两个互为实物与镜象的对映异构体;
镜子
第四章 对映异构(Enantiomerism)
立体化学是有机物的一个重要组成部分,前面,我们学习过烷 烃的各种构象,也学习过环烷烃的顺反异构,在今天的课程里, 我们将引进一种新的立体异构。
如:乳酸的构造为:CH3CHCOOH
OH
从人体运动产生的乳酸的结构是: HO
H COOH
C
CH3 H
HOOC
牛奶通过乳酸菌发酵产生的乳酸的结构是:
*左边两式不存在对称中心;
相同物质
CO2H H C OH HO C H
CO2H
CO2H HO C H
H C OH CO2H
CO2H H C OH H C OH
CO2H
(+)-酒石酸 (-)-酒石酸 内消旋(meso-)酒石酸
(2R,3R)-(+)-酒石酸 (2S,3S)-(-)-酒石酸
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• 分析分子中有无对称元素。若分子中没有对称 面也没有对称中心,一般为手性分子,具有旋 光性;否则为非手性分子。
•
• 1 对称面(Plane of symmetry):如果假想一 个平面将分子一分为二切开,两部分互为镜像, 这个平面就成为该分子的对称面,用σ表示。 有对称面的分子一定是非手性分子,没有旋光 性。
得到的投影式与原来投影式都表示同一 构型。
• ⅰ与 ⅲ表示同一构型。 • 通过上述方法,可以从若干个Fisher投
影式式中,判断那些代表同一构型化合 物,那些是不同的化合物。 • • 4、 手性化合物的构型标记:
• D/L构型标记法(相对构型):
• 下面是甘油醛的一对对应体,一个使偏 振光偏振面向右旋转某个角度,是右旋 体,用(+)表示;另一个是左旋体,用 (-)表示。
D-(+)-甘油醛
D-(-)-甘油酸
• 与甘油醛相关联的手性化合物都可用D/L 来标记。此种命名法主要对葡萄糖、氨 基酸类化合物。适用范围有限。
• 与甘油醛不相关联的手性化合物就不可 用D/L法来标记只能用IUPAC规定的R/S :
• A、首先按次序规则确定与手性碳原子连 接的四个不同的原子或基团a,b,c,d的先后 次序(排大小)a>b>c>d ‘>’表示“优先 于”
•
• 注意: 构型和旋光方向是两个不同的概念。 • 构型: 是分子中原子在空间的排列。 • 旋光方向:是旋光仪对手性化合物进行测定
的结果。
• (+)、(-)代表的是旋光方向,但不能 代表哪一个构型,从旋光方向上无法判断分子 构型。
•
• 假定: 在Fisher投影式中,具有上述 (Ⅰ)结构,羟基在手性碳的右边的为D 型甘油醛,具有(Ⅱ)结构,羟基在手 性碳的左边的为L型甘油醛
• D型为拉丁文Dexter,右 • L型为拉丁文Laevus,左
• 这样旋光方向和构型联系起来,也即D( + ) - 甘 油 醛 , 它 的 对 应 体 L-(-)- 甘 油 醛。其他化合物的构型以甘油醛的构型 为参照标准,在保持手性碳构型不变中, 可由D型甘油醛转化来的化合物就是D型,
• 可由L型甘油醛转化来的化合物就是L型。
• ·2 对称中心(center of symmetry):假 想分子中有一个点,如果离中心相等距 离遇到相同原子或原子团。该中心点就 是该分子的对称中心,用i表示。
• 对称分子
• ·凡具有对称面或对称中心任一对成元素 的分子就属于对称分子,没有手性。
• ·通常如果分子中只有一个原子连接有四 个不同的基团或原子,该分子一定是手 性分子,没有对称因素。连接四个不同 基团或原子的原子称为手性中心、一般 是碳原子,但也可以是N、P、Si As等。
第九章 环烷烃的顺反异构对映异构
• 环烷烃按碳原子数可分为环丙烷、环丁 烷、环戊烷和环己烷等。环烷烃分子中 碳原子是SP3杂化,碳环不可能在同一平 面上,判断二取代环烷烃顺反异构时,
假定环中碳原子在同一平面上,二个取 代基在环平面同侧叫顺式,异侧叫反式。
对映异构(具有手性特征的光学异构)
• ·光学异构(对映异构): 是立体异构的一种,分子的构造相同,
但分子中原子的空间排列方式不同,当 碳原子与四个不同的原子或基团相连时, 就会有两种不同的空间排列方式,即两 种构型异构体,称为对映异构体(光学 异构体)。对映异构体是两个化合物。
• ·1 手性:
• 两个物体互为镜像,却不能完全重合, 这两个物体就具有手性特征。如同人类 的左右手关系,左右手互为镜像,但却 不能完全重合。
• 即横键伸向纸平面前方原则,竖键伸向 纸平面后方原则,投影在纸平面上,得
到的平面式叫Fisher投影式。横竖两条相 互垂直的直线交点代表手性碳原子,位 于纸面上。
• 通常:将主链放在竖键上,并且把命名 时编号最小的碳原子写在竖线上端。
• 应用Fisher投影式应注意:
• A 、 可 以 在 把 投 影 式 纸 面 上 转 180º 不 能离开纸面翻转180º。
• B、 不能在纸面上转动90º或270º。
• 在手性碳原子连接的四个原子或基团中, 任选一个原子或基团,使它在投影式中 的位置保持固定不动,然后顺时针或反 时针方向,依次调换其余三个原子或基 团的位置,这样得到的投影式,都表示 同一构型。
• 将一个投影式中手性碳原子所连接的任 意两个原子或基团,位置互相交换偶次,
• 模型、透视式和Fisher投影式,三者是 等价的。
模型:
透视式:
• 这是上边模型对应的甘油醛的透视式。
虚线表示与手性碳相连的原子在纸平面 的后面,楔形线表示与手性碳相连的原
子在纸平面的前面。透视式不便于表示
含多个手性碳化合物的构型,普遍使用 的是Fisher投影式。
Fisher投影式:
• 规定:“横前竖后”的立体构型概念, 一定要记住。
• ·手性化合物的特点: • 结构:镜像与实物不重合。 • 内能相同(左、右旋)
• 物理性质与化学性质在非手性环境中相 同,在手性环境中有区别。
• 旋光能力相同,但旋光方向相反。
• 3. 手性分子构型表示法
• 构型是表示分子中原子或基团在空间 的排列,手性分子构型就是表示手性碳 原子相连的四个原子或基团在空间的排 列。它的表示方法有:
• 在有机化合物中有一类化合物化学组成 和构造相同,但由于基团在空间伸展方 向不同,造成两个甚至更多的的化合物。
• ·手性碳原子(不对称碳原子):
• 与四个不相同的原子或基团相连的碳 原子叫做手性碳原子(不对称碳原子)。 用C*表示。
• 手性分子(不对称分子):含有不对称 碳原子的分子叫做~。 P
• ·手性化合物的光学特性
• 必须清楚的几个概念:
• 物质是集合、宏观概念,分子是单体、 微观概念。
• 由一种构型的手性分子组成的物质有旋 光性。
• 手性分子组成的物质不一定有旋光性
• 2.手性和对称性
• 判断分子有无手性的方法有:
• 用模型摆出分子构型和它的镜像,若物 象不重合,则为手性分子具有旋光性; 若物象重合,则不是手性分子也不具有 旋光性。