对映异构体及外消旋体
超过另一个对映体的数量。
测得样品的比旋光度 o.p. 纯对映体的比旋光度 100%
19
19
五、旋光异构与生理活性
• 氯胺酮是非巴比妥类中枢抑制剂，发挥麻醉或镇痛作用的是
其右旋体，而兴奋中枢产生精神症状的是其左旋体。
• 抗结核药物乙胺丁醇，D-型比L-型的活性强200倍以上，毒
性也比L-型小得多。
构型标记法。
13 顺序规则进行排序：a＞b＞c＞d
13
14
14
• 对映体D/L-构型或R/S-构型与旋光方向（左旋或右旋）之
间没有必然联系，旋15光方向需由实验确定。
15
三、对映异构体及外消旋体
• 使用微生物使葡萄糖或乳糖发酵产生乳酸时，不同的菌种，
可得两种不同的乳酸。
• 用化学合成法得到的乳酸，没有旋光性，这种乳酸是含等量
1．D/L-构型标记法
• 十九世纪末，费歇尔建议以甘油醛为标准来确定对映体的
构型。
11
11
• 局限性：无法与甘油醛结构相联系的化合物不能用此方法
标记构型；分子中有多个手性碳原子时，不能全面地反映 各手性碳的构型。由于习惯，目前在糖和氨基酸类物质中
仍较普12遍采用。
12
2．R/S-构型标记法
• 考虑D/L-构型标记法的局限性，1970年IUPAC建议采用R/S-
第五节 含一个手性碳原子化合物的构型
8
8
一、手性碳原子
• 连有四个互不相同取代基的碳原子称为手性碳原子，又称为
不对称碳原子，用“*” 标识。
9
9
• 手性碳原子是手性原子的一种，此外还有手性氮原子、手性
磷原子、手性硫原子等。
10
10
二、对映体的构型标记
• 常用的有D/L-构型和R/S-构型标记法。
右旋乳酸和左旋乳酸的混合物。我们把等量左旋体和右旋体 组成的混合物，称作外消旋体，以(±)-乳酸表示，外消旋体
的旋光度为零。
16
16
乳酸 (+)-乳酸 (–)-乳酸 (±)-乳酸
pKa 3.79 3.79
17
3.79
mp/℃ 28 28 18
（2D0 H2O） +3.8° –3.8° 0°
17
四、对映体过量和光学纯度
• 对映体过量（enantiomeric excess，e.e.）：表示在一对对映
体组成的光学混合物中，其中一种异构体比另一种异构体过
量的百分率，可用下式计算：
[R] [S ]
e.e.
100%
[R] [S ]
18
18
• 光学纯度（optical purity，o.p.）：旋光性样品中一个对映体
4
举例
• 反式异构体称为富马酸，它是动植物体中的基本代谢中间 体；顺式异构体称为马来酸，但它是有毒的，对组织具有 刺激作用。
5
5
目录
第一节 同分异构体的分类 第二节 分子模型的表示方法 第三节 平面偏振光和比旋光度 第四节 分子的手性和对称因素的关系 第五节 含一个手性碳原子化合物的构型
目录
第六节 含两个手性碳原子化合物的对映异构 第七节 脂环化合物的立体异构简介 第八节 不含手性碳原子化合物的对映异构 第九节 制备单一手性化合物的方法 第十节 立体化学在研究反应历程中的作用
3
3
立体化学简介
立体化学（stereochemistry）是研究分子的立体结构、反 应的立体性及其相关规律和应用的科学。
立体化学的任务是研究分子中原子或基团在空间的排列状 况，及其对分子理化性质、生物效应等的影响。
药物结构中基团在空间的不同排列方式，有可能造成互为 立体异构体的药物分子间存在4 巨大的生物活性差异。
• 右旋丙氧芬是镇痛药，左旋丙氧芬却是止咳药。 • 羟基-N-甲基吗啡和它的甲氧基衍生物， 右旋体具吗啡样镇
痛作用，左旋体无镇痛作用但却是有效的镇咳药，而以外消 旋体给药时，有时会互相产生副作用，分离成单一异构体后
则都是有效20的治疗药物。
20
第七章 立体化学基础
要点导航
1． 掌握同分异构体的分类、 分子模型的三种表示方法以及它 们之间的相互转换、对映异构体和手性的概念、分子的手性和 对称因素的关系、手性碳原子的概念及对映体的构型标记、外 （内）消旋体和非对映异构体的概念、苏型和赤型的概念、脂 环化合物的立体异构。
2Байду номын сангаас
2
要点导航
2．熟悉对映体和非对映体的理化性质、不含手性碳原子化 合物的对映异构。 3．了解平面偏振光和比旋光度有关概念、对映体过量百分 率和光学纯度的概念、旋光异构与生理活性的关系、制备单 一手性化合物的方法、有机反应历程中的立体化学。
测得样品的比旋光度 o.p. 纯对映体的比旋光度 100%
19
19
五、旋光异构与生理活性
• 氯胺酮是非巴比妥类中枢抑制剂，发挥麻醉或镇痛作用的是
其右旋体，而兴奋中枢产生精神症状的是其左旋体。
• 抗结核药物乙胺丁醇，D-型比L-型的活性强200倍以上，毒
性也比L-型小得多。
构型标记法。
13 顺序规则进行排序：a＞b＞c＞d
13
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14
• 对映体D/L-构型或R/S-构型与旋光方向（左旋或右旋）之
间没有必然联系，旋15光方向需由实验确定。
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三、对映异构体及外消旋体
• 使用微生物使葡萄糖或乳糖发酵产生乳酸时，不同的菌种，
可得两种不同的乳酸。
• 用化学合成法得到的乳酸，没有旋光性，这种乳酸是含等量
1．D/L-构型标记法
• 十九世纪末，费歇尔建议以甘油醛为标准来确定对映体的
构型。
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• 局限性：无法与甘油醛结构相联系的化合物不能用此方法
标记构型；分子中有多个手性碳原子时，不能全面地反映 各手性碳的构型。由于习惯，目前在糖和氨基酸类物质中
仍较普12遍采用。
12
2．R/S-构型标记法
• 考虑D/L-构型标记法的局限性，1970年IUPAC建议采用R/S-
第五节 含一个手性碳原子化合物的构型
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一、手性碳原子
• 连有四个互不相同取代基的碳原子称为手性碳原子，又称为
不对称碳原子，用“*” 标识。
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• 手性碳原子是手性原子的一种，此外还有手性氮原子、手性
磷原子、手性硫原子等。
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二、对映体的构型标记
• 常用的有D/L-构型和R/S-构型标记法。
右旋乳酸和左旋乳酸的混合物。我们把等量左旋体和右旋体 组成的混合物，称作外消旋体，以(±)-乳酸表示，外消旋体
的旋光度为零。
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乳酸 (+)-乳酸 (–)-乳酸 (±)-乳酸
pKa 3.79 3.79
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3.79
mp/℃ 28 28 18
（2D0 H2O） +3.8° –3.8° 0°
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四、对映体过量和光学纯度
• 对映体过量（enantiomeric excess，e.e.）：表示在一对对映
体组成的光学混合物中，其中一种异构体比另一种异构体过
量的百分率，可用下式计算：
[R] [S ]
e.e.
100%
[R] [S ]
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• 光学纯度（optical purity，o.p.）：旋光性样品中一个对映体
4
举例
• 反式异构体称为富马酸，它是动植物体中的基本代谢中间 体；顺式异构体称为马来酸，但它是有毒的，对组织具有 刺激作用。
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目录
第一节 同分异构体的分类 第二节 分子模型的表示方法 第三节 平面偏振光和比旋光度 第四节 分子的手性和对称因素的关系 第五节 含一个手性碳原子化合物的构型
目录
第六节 含两个手性碳原子化合物的对映异构 第七节 脂环化合物的立体异构简介 第八节 不含手性碳原子化合物的对映异构 第九节 制备单一手性化合物的方法 第十节 立体化学在研究反应历程中的作用
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立体化学简介
立体化学（stereochemistry）是研究分子的立体结构、反 应的立体性及其相关规律和应用的科学。
立体化学的任务是研究分子中原子或基团在空间的排列状 况，及其对分子理化性质、生物效应等的影响。
药物结构中基团在空间的不同排列方式，有可能造成互为 立体异构体的药物分子间存在4 巨大的生物活性差异。
• 右旋丙氧芬是镇痛药，左旋丙氧芬却是止咳药。 • 羟基-N-甲基吗啡和它的甲氧基衍生物， 右旋体具吗啡样镇
痛作用，左旋体无镇痛作用但却是有效的镇咳药，而以外消 旋体给药时，有时会互相产生副作用，分离成单一异构体后
则都是有效20的治疗药物。
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第七章 立体化学基础
要点导航
1． 掌握同分异构体的分类、 分子模型的三种表示方法以及它 们之间的相互转换、对映异构体和手性的概念、分子的手性和 对称因素的关系、手性碳原子的概念及对映体的构型标记、外 （内）消旋体和非对映异构体的概念、苏型和赤型的概念、脂 环化合物的立体异构。
2Байду номын сангаас
2
要点导航
2．熟悉对映体和非对映体的理化性质、不含手性碳原子化 合物的对映异构。 3．了解平面偏振光和比旋光度有关概念、对映体过量百分 率和光学纯度的概念、旋光异构与生理活性的关系、制备单 一手性化合物的方法、有机反应历程中的立体化学。
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第七章对映异构
D/L法） 了解立体选择性反应和立体专一反应的概念。
2
有机分子的异构现象
通过前面的学习，可知有机化合物具有如下异构现象：
异构体（Isomers） 具有相同分子式的不同化合物
构造异构体 （Constitutional isomers） 化合物中原子的排列顺序不同
立体异构体 （Stereoisomers） 化合物中原子的排列顺序相同， 但是空间排布不同
（a）以 H 原子远离我们的眼睛,按照与碳相连的原子的原子 序数由大到小顺序进行排列,一个是顺时针方向,一个是逆时 针方向。
F H
Br Cl
Cl
H
Br
F
18
（b）交换一个异构体中任何两个原子或原子团，得到 其对映异构体，即得到的化合物原子或原子团在空间的排 列顺序与以前相反。
上面的例子说明，对映异构现象实质：是基团在空间 的不同排列所引起。但是原子或基团的不同排列与旋光 性有什么关系？如何确定每种异构体的空间排列？
H
H
其他的不存在对映异构现
H
A
象。
38
练习：判断下列化合物之间的关系：
1.
与
2.
与
3.
与
解： 1. 一对对映异构体 2. 同一化合物 3. 同一化合物
39
判断对映异构体的方法
最直接的方法是建造一个分子和它的镜像的模型。观察镜像和 分子是否重叠？
是否有对称面、对称轴或对称中心。 寻找手性碳原子（手性中心）。 （但如果有两个或两个以上的手性碳原子有例外，内消旋体）
15
1) 手性中心、 不对称碳原子
（chiral center, asymmetric carbon)
Cl
H
2
有机分子的异构现象
通过前面的学习，可知有机化合物具有如下异构现象：
异构体（Isomers） 具有相同分子式的不同化合物
构造异构体 （Constitutional isomers） 化合物中原子的排列顺序不同
立体异构体 （Stereoisomers） 化合物中原子的排列顺序相同， 但是空间排布不同
（a）以 H 原子远离我们的眼睛,按照与碳相连的原子的原子 序数由大到小顺序进行排列,一个是顺时针方向,一个是逆时 针方向。
F H
Br Cl
Cl
H
Br
F
18
（b）交换一个异构体中任何两个原子或原子团，得到 其对映异构体，即得到的化合物原子或原子团在空间的排 列顺序与以前相反。
上面的例子说明，对映异构现象实质：是基团在空间 的不同排列所引起。但是原子或基团的不同排列与旋光 性有什么关系？如何确定每种异构体的空间排列？
H
H
其他的不存在对映异构现
H
A
象。
38
练习：判断下列化合物之间的关系：
1.
与
2.
与
3.
与
解： 1. 一对对映异构体 2. 同一化合物 3. 同一化合物
39
判断对映异构体的方法
最直接的方法是建造一个分子和它的镜像的模型。观察镜像和 分子是否重叠？
是否有对称面、对称轴或对称中心。 寻找手性碳原子（手性中心）。 （但如果有两个或两个以上的手性碳原子有例外，内消旋体）
15
1) 手性中心、 不对称碳原子
（chiral center, asymmetric carbon)
Cl
H
第4章对映异构
2
构造异构
同分异构 构型异构 立体异构 构象异构 对映异构 顺反异构
对映异构—— 构造式相同的化合物分子构型与其镜像不 不能完全重合而引起的异构现象。该分子 称为手性分子，其实物与镜像互为对映异 构体（简称对映体）。 3 ■对映体在性质上，表现为旋光方向不同和生理活性不同。
一、 平面偏振光和旋光性
（四）对映异构体的构型命名法 1、D/L标记法
OH CH2OH–CH * –CHO ① D/L和(+)/(-)之间 有什么关系吗？ CHO CHO ②D-型的都是右旋 H OH HO H 吗？ CH2OH CH2OH ③应用：糖类、脂 类、氨基酸。 D-(+)-甘油醛 L- (-)-甘油醛 与C*相连的键不断，则构型不变。 CHO COOH COOH [O] [H] H OH H OH H OH CH2OH CH2OH CH3 D-(+)-甘油醛 D-(+)- 甘油酸
一对对映 体等量混合 ，混合物无 旋光性，此 混合物叫外 消旋体。用 “dl”或“± ”表示。
23
（一）外消旋体
一对对映体的等量混合物称为外消旋体，外消旋体 无旋光性，通常用（±）表示，物理性质有所改变。 乳酸的一些物理常数 名称 (+)-乳酸 (-)-乳酸 (±)-乳酸 熔点/℃ 比旋光度 26 26 18 +3.8 -3.8 0 pKa 3.76 3.76 3.76 溶解度 ∞ ∞ ∞
7
比旋光度 （Specific Rotation）
[]：比旋光度；t：温度；：光波长；c：样品浓 度，单位g/ml；l:样品管长度，单位dm。
（＋）表示右旋； （－）表示左旋
t [
cl
[]：单位浓度、单位液层厚度的旋光性物质的旋光度。
构造异构
同分异构 构型异构 立体异构 构象异构 对映异构 顺反异构
对映异构—— 构造式相同的化合物分子构型与其镜像不 不能完全重合而引起的异构现象。该分子 称为手性分子，其实物与镜像互为对映异 构体（简称对映体）。 3 ■对映体在性质上，表现为旋光方向不同和生理活性不同。
一、 平面偏振光和旋光性
（四）对映异构体的构型命名法 1、D/L标记法
OH CH2OH–CH * –CHO ① D/L和(+)/(-)之间 有什么关系吗？ CHO CHO ②D-型的都是右旋 H OH HO H 吗？ CH2OH CH2OH ③应用：糖类、脂 类、氨基酸。 D-(+)-甘油醛 L- (-)-甘油醛 与C*相连的键不断，则构型不变。 CHO COOH COOH [O] [H] H OH H OH H OH CH2OH CH2OH CH3 D-(+)-甘油醛 D-(+)- 甘油酸
一对对映 体等量混合 ，混合物无 旋光性，此 混合物叫外 消旋体。用 “dl”或“± ”表示。
23
（一）外消旋体
一对对映体的等量混合物称为外消旋体，外消旋体 无旋光性，通常用（±）表示，物理性质有所改变。 乳酸的一些物理常数 名称 (+)-乳酸 (-)-乳酸 (±)-乳酸 熔点/℃ 比旋光度 26 26 18 +3.8 -3.8 0 pKa 3.76 3.76 3.76 溶解度 ∞ ∞ ∞
7
比旋光度 （Specific Rotation）
[]：比旋光度；t：温度；：光波长；c：样品浓 度，单位g/ml；l:样品管长度，单位dm。
（＋）表示右旋； （－）表示左旋
t [
cl
[]：单位浓度、单位液层厚度的旋光性物质的旋光度。
03-对映异构(药本)
Problem 3: 下列Fischer式是否表示同一化合物？ COOH H 1 COOH HO H CH2OH 3 HOCH2 H 4 OH CH2OH HO 2 OH COOH CH2OH H COOH
比较投影式时必须遵守下列规则： 比较投影式时必须遵守下列规则： 1、 Fischer投影式不能离开纸面进行翻转。 投影式不能离开纸面进行翻转。 、 投影式不能离开纸面进行翻转 2、若要知道两个投影式是否能重合，只能使它在 、若要知道两个投影式是否能重合， 纸面上转动180°, 而不能旋转 °或270°。 纸面上转动 ° 而不能旋转90° °
3、 Fischer式中*C上所连原子或基团可以两-两交换 偶数次。若交换奇数次，将会使构型变为它的对映体。 偶数次 4、三基团轮换操作 不改变其构型 三基团轮换操作，不改变其构型 三基团轮换操作 不改变其构型。
CO2H NH2 CH3 H CH3 H CO2H NH2 H NH2 CO2H CH3 H CH3 NH2 CO2H
光束前进方向
(a)前进方向与振动方向垂直
(b)普通光线的振动平面
如果将普通光线通过1个nicol棱镜，如图。它好象1 个栅栏，只允许与棱晶晶轴相互平行的平面上振动的光 线AA’透过棱晶，而在其他平面上振动的光线如BB’、 CC’、DD’则被阻挡住。这种只在一个平面上振动的光叫 平面偏振光。简称偏振光 偏光 偏振光或偏光 平面偏振光 偏振光 偏光.
1、对称面 、对称面(m)：假如有一个平面可以把分子切开成两 部分，而一部分正好是另一部分的镜像，这个平面就 是分子的对称面。具有对称面的分子 具有对称面的分子与其镜像能够重 具有对称面的分子 合，因而无手性 无手性。 无手性
丙酸分子 的对称面
分子的对称面 具有对称面的分子为非手性分子
对映异构体
C
c
d
R型
S型
a>b>c>d
一些手性化合物命名举例：
通过Fischer投影 式判断R，S构型：
横顺S；横逆R 竖顺R；竖逆S
第五节 含有两个手性碳原子的化合物
一、二个手性碳不同的分子
非对映异构体是立体异构体，但又不是镜像关系。 非对映体的比旋光度不同，熔点、沸点、溶解度、相 对密度、折射率等物理性质也很不同，化学性质虽然相 似，但也不完全相同，如反应速度有差异。 异构体数目为2n ，含两个不同的手性碳时 22 = 4。 异构体的名称
Br
Br C
+
C
H CH3
翁离子 溴钅
H Br
H CH3 + CH3
H Br H Br CH3
CH3
CH3 Br H Br H CH3
CH3 H Br Br H CH3
若按碳正离子历程，则顺式加成和反式加成产物应各占一 半，即产物中有一半为内消旋体，这与实验事实不符。
H C CH3
Br－
H C CH3
Br2
CH3 Br H Br H CH3
meso
按顺式加成或反式加成，所得到的产物是不同的。
H C CH3
顺式加成
H C CH3
H
Br2
CH3 Br +
H Br H
Br CH3
H Br
CH3
CH3
CH3 CH3 H ≡ H Br Br Br H Br H CH3 CH3
meso
H C CH3
反式加成
二、连苯型化合物
a c c a
b
d
d
b
当(a+c)及(b+d)的半径大于0.29nm时，苯环绕单键的 旋转受到阻碍，整个分子没有对称面和对称中心，有对 映异构。
对映异构
1、互为镜象,但不能相互叠合； 互为镜象,但不能相互叠合； 2、分子中有且只有一个手性碳。 分子中有且只有一个手性碳。
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对称因素
是否存在对映异构体与分子的对称性有关。 对称面(镜面) 对称中心
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对称面(镜面) 设想分子中有一平面， 对称面(镜面)：设想分子中有一平面，它可以把分子 分为互为镜象的两半，这个平面就是对称面。 分为互为镜象的两半，这个平面就是对称面。 对称面 对称面 对称面
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R/S标记法 在楔型式上进行 标记法：在楔型式上进行R/S标记 标记法 标记
1、将最小基团置于 观察者最远处； 观察者最远处； 2、然后从大到小轮 转其他三个基团； 转其他三个基团； 3、若轮转方向为顺 时针，则为R构型， 时针，则为R构型， 反之则为S构型。 反之则为S构型。
动画 上页 下页 返回 退出
对称中心：设想分子中有一个点，从分子任何一个原子出发， 对称中心：设想分子中有一个点，从分子任何一个原子出发， 向这个点作一直线，再从这个点将直线延长出去， 向这个点作一直线，再从这个点将直线延长出去，则在与该点 前一线段等距离处，可以遇到一个同样的原子， 前一线段等距离处，可以遇到一个同样的原子，这个点就是对 称中心。 称中心。
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费歇尔投影式
Cl
Cl
H C2H5 CH3
H C H3C C2H5 Cl
C2H5 CH3
H Cl
R型 型
H
H CH3 C2H5 Cl
C2H5 CH3
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立体结构的几种表示方法 1、楔形透视式
用实线表示在纸平面上的键，楔形虚线“ 用实线表示在纸平面上的键，楔形虚线“ ”或虚线“ 或虚线“ ” 表示伸向纸平面后方的键，楔形实线“ 表示伸向纸平面后方的键，楔形实线“ ”表示伸向纸平面前方 的键。 的键。
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对称因素
是否存在对映异构体与分子的对称性有关。 对称面(镜面) 对称中心
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对称面(镜面) 设想分子中有一平面， 对称面(镜面)：设想分子中有一平面，它可以把分子 分为互为镜象的两半，这个平面就是对称面。 分为互为镜象的两半，这个平面就是对称面。 对称面 对称面 对称面
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R/S标记法 在楔型式上进行 标记法：在楔型式上进行R/S标记 标记法 标记
1、将最小基团置于 观察者最远处； 观察者最远处； 2、然后从大到小轮 转其他三个基团； 转其他三个基团； 3、若轮转方向为顺 时针，则为R构型， 时针，则为R构型， 反之则为S构型。 反之则为S构型。
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对称中心：设想分子中有一个点，从分子任何一个原子出发， 对称中心：设想分子中有一个点，从分子任何一个原子出发， 向这个点作一直线，再从这个点将直线延长出去， 向这个点作一直线，再从这个点将直线延长出去，则在与该点 前一线段等距离处，可以遇到一个同样的原子， 前一线段等距离处，可以遇到一个同样的原子，这个点就是对 称中心。 称中心。
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费歇尔投影式
Cl
Cl
H C2H5 CH3
H C H3C C2H5 Cl
C2H5 CH3
H Cl
R型 型
H
H CH3 C2H5 Cl
C2H5 CH3
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立体结构的几种表示方法 1、楔形透视式
用实线表示在纸平面上的键，楔形虚线“ 用实线表示在纸平面上的键，楔形虚线“ ”或虚线“ 或虚线“ ” 表示伸向纸平面后方的键，楔形实线“ 表示伸向纸平面后方的键，楔形实线“ ”表示伸向纸平面前方 的键。 的键。
有机化学教学之四：对映异构
第四章对映异构异构现象在有机化学中非常普遍，前面我们学过了构造异构，构型异构，顺反异构，构象异构等，下面我们把它们归纳一下异构现象包括构造异构和立体异构，其中构造异构按原子相互连接方式、次序不同，又可分为碳架异构和位置异构；立体异构按原子在空间排列方式不同分为构型异构和构象异构（单键旋转产生构型不同），构型异构按构型方式分为顺反异构（环的存在引起构型不同）和对映异构。
本章主要讨论对映异构。
对映异构体与旋光性密切相关，要测定物质旋光度的大小，需要用旋光仪，下面分别介绍有关内容。
§4.1 旋光性4.1.1偏振光光波是一种电磁波，它的振动方向与其前进方向垂直，在普通光里，光波在垂直前进方向上可以有无数个振动平面。
如果有圆圈代表光线前进方向的一个横截面，那么光线透过Nicol棱晶时，只有振动面与棱晶光轴平行的光才能通过，而在其他平面上振动的光被阻挡，即产生偏振光。
这种只在一个平面上振动的光叫平面偏振光或偏光。
当偏光射到另一个Nicol棱晶上时，若其光轴相互垂直，光线全被阻挡。
这就是旋光仪的工作原理。
4.1.2 旋光仪在两个光轴平行的Nicol棱晶之间放一样品管（旋光管），自然光透过第一个固定的棱晶后成为偏光，偏光透过旋光管后射到第二个棱晶上（可转动）。
若样品对偏光没发生作用，我们可以观察到光线能全部透过第二个棱晶（见偏时），我们从目镜中看到视场最亮。
此时，刻度盘为零。
若样品与偏光发生作用，使其偏转，这时光线就不可能全部通过第二个棱晶，从目镜中观察到视场变暗，我们可通过旋转检偏器，使视场恢复到最亮。
检偏器所旋转的角度。
即旋光度。
使检偏器顺时针旋转的物质，称右旋物质，用+α表示；使检偏器逆时针旋转的物质，称左旋物质，用-α表示。
旋光度的大小与溶液的浓度、样品管的长度、光的波、温度及溶剂都有关系， 为便于比较，常用比旋度[α]t λα][表示。
4.1.3比旋光度比旋光度——偏光透过厚度为10cm ，浓度为1g/ml 样品溶液所产生的旋光度。
第六章 对映异构
第六章对映异构1. 举例说明下列各名词的意义：⑴旋光性：⑵比旋光度：⑶对映异构体：⑷非对映异构体：⑸外消旋体：⑹内消旋体答案:（1）能使偏光振动平面的性质，称为物质的旋光性。
（2）通常规定1mL含1 g旋光性物质的溶液，放在1 dm （10cm）长的成液管中测得的旋光度，称为该物质的比旋光度。
（3）构造式相同的两个分子由于原子在空间的排列不同，彼此互为镜象，不能重合的分子，互称对映异构体。
（4）构造式相同，构型不同，但不是实物与镜象关系的化合物互称非对映体。
（5）一对对映体的右旋体和左旋体等量混合物叫外消旋体。
（6）分子内由于含有相同的手性碳原子，并存在对称面的分子，称为内消旋体，用meso表示。
2. 判断下列化合物哪些具有手性碳原子（用*表示手性碳原子）,哪些没有手性碳原子但有手性.（1）（2）（4）（5）答案:（1）（2）无手性碳原子3.分子式为C3H6DCl所有构造异构体的结构式，在这些化合物中那些具有手性？用投影式表示它们的对应异构体。
答案：⑴（手性）⑵（无手性）⑶（手性）⑷（无手性）⑸4. ⑴丙烷氯化已分离出二氯化合物C3H6Cl2的四种构造异构体，写出它们的构造式：⑵从各个二氯化物进一步氯化后，可得的三氯化物（C3H5Cl3）的数目已由气相色谱法确定。
从A得出一个三氯化物，B给出两个， C和D各给出三个，试推出A，B的结构。
⑶通过另一合成方法得到有旋光性的化合物C，那么C的构造式是什么？D的构造式是怎样的？⑷有旋光的C氯化时，所得到的三氯丙烷化合物中有一个E是有旋光性的，另两个无旋光性，它们的构造式怎样？答案:(1)(2) A：CH3CClCH3 B ClCH2CH2CH2Cl(3)(4)另两个无旋光性的为：CH2ClCHClCH2CCl和 CH3CCl2CH2Cl5. 指出下列构型式是R或S。
答案:R 型 S型S型S型6. 画出下列各化合物所有可能的光学异构体的构型式，标明成对的对映体和内消旋体，以R，S标定它们的构型。
对映异构与旋光(精简)
内消旋体用(m)表示。 若基团分布为对称的， 则实际旋光异构体的 数目为2（n-1） +2(n/2)-1.
假不对称碳原子
这是发生在奇数手性碳的分子中的奇妙现象。（2， 3，4-三羟基戊二酸）
左二C3碳没有手性，但左二是对映体；右二C3有 手性，但没有对映体，为内消旋体。 这里，像C3这种不引起异构的手性碳称为假不对 称碳原子，标记构型时用r和s.
尾声
我知道立体化学是比较难的，而立足于立 体化学的对映异构也很晦涩，但是，我想 说，这是一种令人耳目一新的同分异构， 而我也想告诉大家，不对称也是一种美。 感谢大家在这里陪我度过这段在的时光， 不管我们会不会再见，我都要向听到这里 的听众说一句：感谢你们对化学的热爱， 谢谢！！！
手性碳原子与手性中心
如果一个碳原子连接 了四个不同的基团， 那么这个碳原子被称 作手性碳原子，并被 称作这个分子的手性 中心。 只有一个手性碳的分 子一定是手性分子。 把第5页的图挪过来：
绝对构型
绝对构型命名方法： 1.将手性碳上的四个基团按优先 级从高到低的顺序编号。 2.将优先级最低的基团放在离眼 睛最远的地方，其他三个基团按 从高到低的方向旋转，旋转方向 为顺时针的，手性碳为R构型； 旋转方向为逆时针的，手性碳为 S构型。 （R=rectus, S=sinister,都是拉 丁文） 还是甘油醛：
对映异构与旋光
By NiCoLaS From MCh
对映异构的定义
互为物体与镜 像关系的立体 异构体，称为 对映异构体， 简称为对映体。 就像右面的 CHFClBr一 样：
手性
第五章 对映异构
R-乳酸
2R,3R-2,3-二羟基丁酸
用R/S命名，并判断它们是同一物还是对映体？
CH3
H
Br
CH2CH3
Br
H3C
CH2CH3
H
CH2CH3
Br
H
CH3
一对对映体，一个是R型，另一个必为
S型；若R型是左旋的，S型必然是右旋的。 旋光方向与R、S构型没有必然的联系，旋 光方向目前只能通过旋光仪测定。
含两个不同的*C的对映异构体的数 目有4个；
含n个不同的*C的对映异构体的 数目有2n个。
2、内消旋体(mesomer)
HOOCC*H-C*HCOOH
OH OH
酒石酸
分子中有两个相同的手性碳。如果 按照2n规则，最多可有四个立体异构体。 但实际上酒石酸分子只有三个立体异构 体：
CO2H
CO2H
CH3CHCO2H NH2
手性分子
CH 3
CH3
CH3
CC
H
H
2个对称面
CH3
C2H5
1个对称面
C2H5 手性分子
对称中心
Br
HH
Br
F
H. A
H
F
H
Br
F
H
.H A
F
Br
H
结论：含对称中心的分子，与其镜像能 够重合，是对称分子，即非手性分子。
判断对映体的方法有三种
（1）建造一个分子和它的镜像的模型， 如果两者不能重合，就存在对映体。
Br
Br
H3C
CH3 H3C
CH3
H
H
镜子
含对称面的分子，其镜像能够重合， 是对称分子，即非手性分子
第5章对映异构体
第五章 对映异构体
观察如下模型将发现: 这两个模型化合物互为实物和镜像, 但 它们不能重合. 因此他们是一对异构体, 互为对映, 称为对映 异构体。
COOH COOH
H CH3 OH H3C OH
H
-
对映异构好比人的左手和右手的关系，左手和右手
互为镜像，它们不能重合。就象左手的手套带在右
手上总是不合适。为此也把实物和镜像不能重合的
mp 53oC
15 [ ]D = +3.82
(R)-(-)-乳酸
mp 53oC
15 [ ]D = -3.82
pKa=3.79(25oC)
pKa=3.83(25oC)
一对对映体结构差 别很小，因此它们 具有相同的 bp ， mp ， 溶解度等，化学性 质也基本相同。很 难用一般的物理或 化学方法区分。但 它们对平面偏振光 的作用不同：
CH3 C2H5
R
S
CHO CHO H OH CH2OH H
H OH HO
CHO
R
CH2OH
CH2OH
D,L标记的是相对构型，R,S标记的是绝对构型
绝 对 构 型 能真实代表某一 光活性化合物的 构型（R、S） 相 与假定的D、L甘油 对 醛相关联而确定的 构 型 构型。
注意：无论是D,L还是R,S标记方法，都不能通过其 标记的构型来判断旋光方向。因为旋光方向使化合 物的固有性质，而对化合物的构型标记只是人为的 规定。 目前从一个化合物的构型还无法准确地判断其 旋光方向，还是依靠测定。
l 为旋光仪使用的光源的波长(通常用钠光，以D表示)。
比旋光度表示： 盛液管为 1 分米长，被测物浓度为 1g/ml 时的
旋光度。
含一个手性碳原子的化合物
观察如下模型将发现: 这两个模型化合物互为实物和镜像, 但 它们不能重合. 因此他们是一对异构体, 互为对映, 称为对映 异构体。
COOH COOH
H CH3 OH H3C OH
H
-
对映异构好比人的左手和右手的关系，左手和右手
互为镜像，它们不能重合。就象左手的手套带在右
手上总是不合适。为此也把实物和镜像不能重合的
mp 53oC
15 [ ]D = +3.82
(R)-(-)-乳酸
mp 53oC
15 [ ]D = -3.82
pKa=3.79(25oC)
pKa=3.83(25oC)
一对对映体结构差 别很小，因此它们 具有相同的 bp ， mp ， 溶解度等，化学性 质也基本相同。很 难用一般的物理或 化学方法区分。但 它们对平面偏振光 的作用不同：
CH3 C2H5
R
S
CHO CHO H OH CH2OH H
H OH HO
CHO
R
CH2OH
CH2OH
D,L标记的是相对构型，R,S标记的是绝对构型
绝 对 构 型 能真实代表某一 光活性化合物的 构型（R、S） 相 与假定的D、L甘油 对 醛相关联而确定的 构 型 构型。
注意：无论是D,L还是R,S标记方法，都不能通过其 标记的构型来判断旋光方向。因为旋光方向使化合 物的固有性质，而对化合物的构型标记只是人为的 规定。 目前从一个化合物的构型还无法准确地判断其 旋光方向，还是依靠测定。
l 为旋光仪使用的光源的波长(通常用钠光，以D表示)。
比旋光度表示： 盛液管为 1 分米长，被测物浓度为 1g/ml 时的
旋光度。
含一个手性碳原子的化合物