第四章 立 体 化 学
Organic Stereochemistry
第四章重点讲授内容一、烷烃和环烷烃的构象异构二、烯烃的顺反异构（几何异构）
三、构型异构 —— 对映异构与非对映异构四、环烷烃的构型异构
Isomerism
Constitutional isomers
---- those have the
same molecular formula
but vary in the
bonding attachments
of atoms
C
2
H
6
O,C H
3
O C H
3
C H
3
C H
2
O H
C
3
H
6
O,C H
2
= C H O C H
3
C H
2
= C H C H
2
O H
C H
3
C ( O H ) = C H
2
C H
3
C H = C H O H
C H
3
C O C H
3
C H
3
C H
2
C H O
O H
O
O
H 3 C
Isomerism
Stereoisomers
---- with same bonding
attachments of atoms
but different
spatial orientations
C H
3
H
H
H
O
H
H
C H
3
H
O
C C
H
O H
H
C H
3
C C
O H
H
H
C H
3
O
H
3
C
C H
3
C H = C H O H
Isomerism
Configurational isomers
---- they can be interconverted only by the
breaking and reforming of bonds
---- they can be separated
C H 3
H
H
H
O
H
H
C H 3
H
O
C C
H
O H
H
C H 3
C C
O H
H
H
C H 3
O
H 3 C
C H 3 C H = C H O H
Isomerism
Conformational isomers
---- they can be interconverted by rotation
about one or more sigma-bonds
---- the interconversion are so rapid that
we cannot separate them
H
H
H
H
H H
H
H H
H
HH
S t a gg e r e d
N e w m a n p ro j e ct i o n s a w h o rs e p r o j e ct i o n
60
0
H
H
H
H
H H
H
H H
H
H H
E c l i p s e d
0
0
N e w m a n p r o j e c t i o n s a w h o r s e p r o j e c t i o n
一、烷烃和环烷烃的构象异构
1.Ethane
Conformational analysis
---- describes the energetic of such
conformational interconversion
H
H
H
H
H H
H
H H
H
HH
S t a gg e r e d
N e w m a n p ro j e ct i o n s a w h o rs e p r o j e ct i o n
60
0
H
H
H
H
H H
H
H H
H
H H
E c l i p s e d
0
0
N e w m a n p r o j e c t i o n s a w h o r s e p r o j e c t i o n
一、烷烃和环烷烃的构象异构
2,Butane
Steric Strain ---- a steric effect
van der Waals repulsion of groups
that are close to each other
H
H
CH 3
H3C
H H
C
H
H3C
H
H3C
H H
C'
H3C
H
H
H3C
H H
B'
H3C
H
H
H H
CH3
A
syn eclipsed
H
H
CH 3
H 3C
H H
B
gauc he c onform er
H
CH 3
H
H3C
H H
D
anti conformer
H3C
H
H
H H
CH3
A
syn eclipsed
一、烷烃和环烷烃的构象异构思考题：
已知乙烷中重叠式与交叉式的能量差为
12.1 KJ/mol，丁烷中邻位交叉、部分重叠、全重叠与对位交叉构象的能量差分别为 3.8,14.6,22.6 KJ/mol，请以乙烷的交叉式能量设为零来计算 H-H,
CH3-CH3,CH3-H重叠和 CH3-CH3邻位交叉的能量
H-H 重叠 4 KJ/mol
CH3-CH3 重叠 14.6 KJ/mol
CH3-H 重叠 5.3 KJ/mol
CH3-CH3 邻位交叉 3.8 KJ/mol
一、烷烃和环烷烃的构象异构
3,cyclohexane
H
H
H
H
H
H
H
H
Ch a i r c o n f o r m a t io n
H
H
H
CH
2
H CH
2
B o a t c o n f o r m a t i o n
H
H
H
H
一、烷烃和环烷烃的构象异构
C C
C C
C
C
C C
C C
axial
equatorial
一、烷烃和环烷烃的构象异构
4,Interconversion of Chair,Half-chair,
Boat,and Twist-boat Conformations
---- please see text P73
一、烷烃和环烷烃的构象异构
5,Substituted cyclohexane
1) monosubstituted
the stable conformer ---- the
substituent is in equatorial position
eq u to r i a l ( d o w n )
ax i al ( d o w n )
CH 3
CH 3
5,Substituted cyclohexane
2) disubstituted cyclohexane
CH 3
eq u to r i al ( d o w n )
CH 3 ax i al ( d o w n )
c i s -
CH 3
H 3 C
ax i al ( d o w n ) eq u to r i al ( d o w n )
t r a n s -
CH 3
eq u to r i a l ( d o w n )
CH 3 ax i a l ( d o w n )
CH 3
CH 3
eq u to r i a l ( u p )
ax i a l ( u p )
5,Substituted cyclohexane
1,2-disubstituted cyclohexane
-----trans-isomer is more stable
(for ee is more stable than ea)
How about 1,3- and 1,4- disubstituted
cyclohexane?
Please try to draw out their chair
conformers and answer the question
二、烯烃的顺反异构（几何异构）
1,请采用 Z,E命名双键的顺反异构体
2,双键的顺反异构是由于绕 sigma-键的旋转受到 Pi-键的阻碍
3,顺反异构体的相互转化需要破坏 Pi-键，
能量较高，光照常可引发这种转化三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
1,对称性和对称因素
1）对称轴 Cn 2）对称面 3）对称中心请分析甲烷分子的对称因素 C
H
H
H
H
C 3
H
F
C l
C l
H
F
H
H
i,对 称 中 心
O
O
H
H
H
H
H
H
H
H
4 个 C 3 对 称 轴,2 个 C 2 对 称 轴
6 个 对 称 面三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
4）更迭对称轴 Sn = Cn + σ （垂直于 Cn）
1956年首次合成了一个有四重更迭轴的分子
900C
N
C H 3
H
H
C H 3
H 3 C
H
H 3 C
H( I )
N
H
H 3 C
H 3 C
H
H
C H 3
H
C H 3
( I I )
N
C H 3
H
H
C H 3H 3 C
H
H 3 C
H ( I )
N
H
H 3 C
H 3 C
H
H
C H 3
H
C H 3
( I I )
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构如果分子中不存在对称面、对称中心和四重更迭对称轴，则这个分子具有手性三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
2、手性分子、手性碳原子和对映异构
Handedness,Chirality,
Chiral center,Enantiomer
A
B
C
D
A
C
D
B
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
3、绝对构型 (Absolute Configuration)
和构型表示方法 (R and S)
A > B > C > D
A
B
C
D
A
C
D
B
A
C
B
A
B
C
D D
c l o c k w i s e - - - - Rc o u n t e r c l o c k w i s e - - - - S
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
A,(R)-2-Butanol
B,(S)-1-methoxy-2-propanamine
C,(S)-5-chloro-6hepten-2-one
使用左右手法则是十分方便的
H
H 3 CH 2 C CH
3
OH
H
H 2 N CH
3
CH 2 O C H 3
Cl
H 2 C =H C CH
2 CH 2 C O C H 3
H
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
4、费歇尔投影式 (Fischer projections)
建议使用“纸面分析法”判断 R,S
---- 注意最小基团在横线还是在竖线
A
B C
D
s a w h o r s e p r o j e c t i o n
C D
B
A
A
C D
B
F i s c h e r p r oj e ct i on
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
A,(2S,3S)-3-chloro-2-pentanol
B,(2R,3S)-3-amino-4-penten-2-ol
C,(2S,3R,4R)-2-bromo-4-floro-3-
hydroxy-5-phenylpentanoic acid
CH 3
H OH
CH 2 CH 3
Cl H
CH 3
HO H
C H =C H 2
H 2 N H
C O O H
Br H
H OH
CH 2 C 6 H 5
H F
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
5、手性分子的光学活性光学活性 Optical Activity
1）偏振光 ( plane-polarized light )
l i g h t s o u r c e p o l a r i z e r
s a m p l e t u b e
a n a l y z e r
o b s e r v e r
5、手性分子的光学活性
2）左旋和右旋 ( - ) and ( + )
( laevorotatory and dextrorotatory )
3）比旋光度 ( specific rotation)
[α ]= α / ( c ╳ l)
4）外消旋体 ---- 一对对映异构体的等量混合物 Racemic mixture,racemate
5、手性分子的光学活性
5） 光学纯度 （ Optical Purity) ---- A
mixture of enantiomers in a 75:25
ratio will have an observed rotation
that is 50% of that for a single
enantiomer,Such a mixture is said to
have an optical purity of 50%
α
o.p,= ╳ 100%
[α ] ╳ c ╳ l
5、手性分子的光学活性
6）对映体过量百分数 e.e,
（ enantiomeric excess)
e.e.= % of major enantiomer
- % of minor enantiomer
5、手性分子的光学活性
---- 手性分子的光活性（左旋和右旋）是可以通过旋光仪测得
---- 但是（ +）和（ -）并不对应于（ R）
和（ S）
---- R,S的 绝对构型 如何测得呢？
---- X-射线单晶衍射 (1950年）
---- 相对构型
6、含两个手性碳的分子
1）含两个相同手性碳的分子 C O O H
H OH
C O O H
H OH
C O O H
HO H
C O O H
HO H
C O O H
H OH
C O O H
HO H
C O O H
HO H
C O O H
H OH
R
R
S
S
R
S
S
R
r ace m at e m e s o-
6、含两个手性碳的分子
2）含两个不同手性碳的分子
I is not an enantiomer of III,nor of IV
II is not an enantiomer of III,not of IV
They are diasteromers
C O O H
H OH
CH 2 CH 3
H OH
C O O H
HO H
CH 2 CH 3
HO H
C O O H
H OH
CH 2 CH 3
HO H
C O O H
HO H
CH 2 CH 3
H OH
R
S
S
R
R
R
S
S
r ac e m at e r ac e m at eI II I I I IV
7、含多个手性碳的分子
---- 最多可能有 2n个光活异构体
---- 差向异构体
---- 假不对称碳 （ III 和 IV中的 C-3）
CO O H
H OH
H OH
CO O H
HO H
CO O H
HO H
HO H
CO O H
H OH
( R )
( R )
( S )
( S )
CO O H
H OH
H OH
CO O H
H OH
CO O H
H OH
HO H
CO O H
H OH
( R )
( S )
( R )
( S )
( r ) ( s )
m e s o -r a c e m a t eI II I I I IV
8、不含手性碳原子的手性分子
---- 具有丙二烯结构的分子
---- 具有联苯类结构的化合物
C C C
A
B
A 1
B 1
CCC
B
A
A 1
B 1
N O 2
C O O H
O 2 N
H O O C
H O O C
O 2 N
C O O H
N O 2
8、不含手性碳原子的手性分子
---- 具有螺旋型结构的化合物
9、含有其它不对称原子的手性分子
---- 季铵阳离子和季鏻阳离子
CH
2
CH
3
N
(H
3
C)
2
HC
CH
3
C
6
H
5
CH
2
CH
3
N
C
6
H
5
H
3
C
C H ( C H
3
)
2
CH
2
C H = C H
2
P
(H
3
C)
2
HC
CH
3
C
6
H
5
CH
2
C H = C H
2
P
C
6
H
5
H
3
C
C H ( C H
3
)
2
9、含有其它不对称原子的手性分子
---- 叔胺和 30膦叔胺的异构体转化十分迅速，有的书中将它们归于构象异构体
N
H
3
CH
2
C
CH
3
C
6
H
5
N
C
6
H
5
CH
3
H
3
CH
2
C
P
(H
3
C)
2
HC
CH
3
P
C
6
H
5
H
3
C
C H ( C H
3
)
2
C
6
H
5
H
3
CH
2
C N
CH
3
C
6
H
5
10、手性化合物的物理性质
Table,Some properties of the stereoisomers of tartaric acid
Stereoisomers M,P,(0C) [α ]20 Density Solubility in H2O
(+) 168-170 +12 1.7598 139.0g/100ml
(-) 168-170 - 12 1.7598 139.0g/100ml
meso 146-148 0 1.6660 125.0g/100ml
(± ) 206 0 1.7880 20.6g/100ml
1) The (+)- and (-)-tartaric acids have identical melting
points,solubility,and density,only differ in the sign of
specific rotation.
2) meso- is diasteromeric with (+)- or (-)-,and it has
different physical properties,
3)The racemic mixture is different still,
11、对映异构体的拆分主要方法（参阅教材）：
1）化学法：与光活胺成盐、或与光活醇成酯使之转化为物理性质不同的非对映异构体
(+)-羧酸 + (+)胺 (+)(+)盐
(-)-羧酸 + (+)胺 (-)(+)盐
2）晶种结晶法
3）色谱法（ Chromatograph)
4）酶解法
11、对映异构体的拆分基本原则：提供手性环境和条件，使对映异构体表现出不同的性质从而得以拆分（ Resolve,Resolution)
12、潜手性中心、潜手性面
prochiral
prochiral center,carbon,hydrogen
prochiral plane ---- symmetry plane
C O O H
A H H B
CH 3
AC O O H
HO H B
CH 3
( S ) -
B C O O H
A H OH
CH 3
( R ) -
12、潜手性中心、潜手性面
O
H 3 C
H 3 CH 2 C
A
B
CH 3
H 3 CH 2 C H OH
A CH 3
H 3 CH 2 C OH
H
B
C C C
H A
H B
Cl
H
CH 2H 2 C
H 2 C CH
2
H B
H A
13、手性识别对手性中心、潜手性中心的识别
CH
2
C O O H
H O O C H
2
C
C O O
-
OH
四、环烷烃的构型异构奇数环的情况
—— I - IV四个化合物中各有两个手性碳
—— 当 A,B相同时,I和 II为内消旋体
—— 当 A,B不同时,I和 II为对映异构体
—— 对于 III和 IV，则无论 A,B是否相同,III和
IV均为一对对映异构体
A B B A A
B B
A
I II I I I IV
四、环烷烃的构型异构偶数环情况
A B
A
B A
A
B B
I II I I I
IV
BB
A A
BB
A A
A B B A A
B B
A
第四章重点讲授内容一、烷烃和环烷烃的构象异构二、烯烃的顺反异构（几何异构）
三、构型异构 —— 对映异构和非对映异构四、环烷烃的构型异构第五章 色谱与波谱请预习教材中以下几部分内容：
1、红外光谱
2、紫外光谱
3、核磁共振谱
4、质谱
5、和实验教材中关于色谱的部分
Organic Stereochemistry
第四章重点讲授内容一、烷烃和环烷烃的构象异构二、烯烃的顺反异构（几何异构）
三、构型异构 —— 对映异构与非对映异构四、环烷烃的构型异构
Isomerism
Constitutional isomers
---- those have the
same molecular formula
but vary in the
bonding attachments
of atoms
C
2
H
6
O,C H
3
O C H
3
C H
3
C H
2
O H
C
3
H
6
O,C H
2
= C H O C H
3
C H
2
= C H C H
2
O H
C H
3
C ( O H ) = C H
2
C H
3
C H = C H O H
C H
3
C O C H
3
C H
3
C H
2
C H O
O H
O
O
H 3 C
Isomerism
Stereoisomers
---- with same bonding
attachments of atoms
but different
spatial orientations
C H
3
H
H
H
O
H
H
C H
3
H
O
C C
H
O H
H
C H
3
C C
O H
H
H
C H
3
O
H
3
C
C H
3
C H = C H O H
Isomerism
Configurational isomers
---- they can be interconverted only by the
breaking and reforming of bonds
---- they can be separated
C H 3
H
H
H
O
H
H
C H 3
H
O
C C
H
O H
H
C H 3
C C
O H
H
H
C H 3
O
H 3 C
C H 3 C H = C H O H
Isomerism
Conformational isomers
---- they can be interconverted by rotation
about one or more sigma-bonds
---- the interconversion are so rapid that
we cannot separate them
H
H
H
H
H H
H
H H
H
HH
S t a gg e r e d
N e w m a n p ro j e ct i o n s a w h o rs e p r o j e ct i o n
60
0
H
H
H
H
H H
H
H H
H
H H
E c l i p s e d
0
0
N e w m a n p r o j e c t i o n s a w h o r s e p r o j e c t i o n
一、烷烃和环烷烃的构象异构
1.Ethane
Conformational analysis
---- describes the energetic of such
conformational interconversion
H
H
H
H
H H
H
H H
H
HH
S t a gg e r e d
N e w m a n p ro j e ct i o n s a w h o rs e p r o j e ct i o n
60
0
H
H
H
H
H H
H
H H
H
H H
E c l i p s e d
0
0
N e w m a n p r o j e c t i o n s a w h o r s e p r o j e c t i o n
一、烷烃和环烷烃的构象异构
2,Butane
Steric Strain ---- a steric effect
van der Waals repulsion of groups
that are close to each other
H
H
CH 3
H3C
H H
C
H
H3C
H
H3C
H H
C'
H3C
H
H
H3C
H H
B'
H3C
H
H
H H
CH3
A
syn eclipsed
H
H
CH 3
H 3C
H H
B
gauc he c onform er
H
CH 3
H
H3C
H H
D
anti conformer
H3C
H
H
H H
CH3
A
syn eclipsed
一、烷烃和环烷烃的构象异构思考题：
已知乙烷中重叠式与交叉式的能量差为
12.1 KJ/mol，丁烷中邻位交叉、部分重叠、全重叠与对位交叉构象的能量差分别为 3.8,14.6,22.6 KJ/mol，请以乙烷的交叉式能量设为零来计算 H-H,
CH3-CH3,CH3-H重叠和 CH3-CH3邻位交叉的能量
H-H 重叠 4 KJ/mol
CH3-CH3 重叠 14.6 KJ/mol
CH3-H 重叠 5.3 KJ/mol
CH3-CH3 邻位交叉 3.8 KJ/mol
一、烷烃和环烷烃的构象异构
3,cyclohexane
H
H
H
H
H
H
H
H
Ch a i r c o n f o r m a t io n
H
H
H
CH
2
H CH
2
B o a t c o n f o r m a t i o n
H
H
H
H
一、烷烃和环烷烃的构象异构
C C
C C
C
C
C C
C C
axial
equatorial
一、烷烃和环烷烃的构象异构
4,Interconversion of Chair,Half-chair,
Boat,and Twist-boat Conformations
---- please see text P73
一、烷烃和环烷烃的构象异构
5,Substituted cyclohexane
1) monosubstituted
the stable conformer ---- the
substituent is in equatorial position
eq u to r i a l ( d o w n )
ax i al ( d o w n )
CH 3
CH 3
5,Substituted cyclohexane
2) disubstituted cyclohexane
CH 3
eq u to r i al ( d o w n )
CH 3 ax i al ( d o w n )
c i s -
CH 3
H 3 C
ax i al ( d o w n ) eq u to r i al ( d o w n )
t r a n s -
CH 3
eq u to r i a l ( d o w n )
CH 3 ax i a l ( d o w n )
CH 3
CH 3
eq u to r i a l ( u p )
ax i a l ( u p )
5,Substituted cyclohexane
1,2-disubstituted cyclohexane
-----trans-isomer is more stable
(for ee is more stable than ea)
How about 1,3- and 1,4- disubstituted
cyclohexane?
Please try to draw out their chair
conformers and answer the question
二、烯烃的顺反异构（几何异构）
1,请采用 Z,E命名双键的顺反异构体
2,双键的顺反异构是由于绕 sigma-键的旋转受到 Pi-键的阻碍
3,顺反异构体的相互转化需要破坏 Pi-键，
能量较高，光照常可引发这种转化三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
1,对称性和对称因素
1）对称轴 Cn 2）对称面 3）对称中心请分析甲烷分子的对称因素 C
H
H
H
H
C 3
H
F
C l
C l
H
F
H
H
i,对 称 中 心
O
O
H
H
H
H
H
H
H
H
4 个 C 3 对 称 轴,2 个 C 2 对 称 轴
6 个 对 称 面三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
4）更迭对称轴 Sn = Cn + σ （垂直于 Cn）
1956年首次合成了一个有四重更迭轴的分子
900C
N
C H 3
H
H
C H 3
H 3 C
H
H 3 C
H( I )
N
H
H 3 C
H 3 C
H
H
C H 3
H
C H 3
( I I )
N
C H 3
H
H
C H 3H 3 C
H
H 3 C
H ( I )
N
H
H 3 C
H 3 C
H
H
C H 3
H
C H 3
( I I )
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构如果分子中不存在对称面、对称中心和四重更迭对称轴，则这个分子具有手性三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
2、手性分子、手性碳原子和对映异构
Handedness,Chirality,
Chiral center,Enantiomer
A
B
C
D
A
C
D
B
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
3、绝对构型 (Absolute Configuration)
和构型表示方法 (R and S)
A > B > C > D
A
B
C
D
A
C
D
B
A
C
B
A
B
C
D D
c l o c k w i s e - - - - Rc o u n t e r c l o c k w i s e - - - - S
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
A,(R)-2-Butanol
B,(S)-1-methoxy-2-propanamine
C,(S)-5-chloro-6hepten-2-one
使用左右手法则是十分方便的
H
H 3 CH 2 C CH
3
OH
H
H 2 N CH
3
CH 2 O C H 3
Cl
H 2 C =H C CH
2 CH 2 C O C H 3
H
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
4、费歇尔投影式 (Fischer projections)
建议使用“纸面分析法”判断 R,S
---- 注意最小基团在横线还是在竖线
A
B C
D
s a w h o r s e p r o j e c t i o n
C D
B
A
A
C D
B
F i s c h e r p r oj e ct i on
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
A,(2S,3S)-3-chloro-2-pentanol
B,(2R,3S)-3-amino-4-penten-2-ol
C,(2S,3R,4R)-2-bromo-4-floro-3-
hydroxy-5-phenylpentanoic acid
CH 3
H OH
CH 2 CH 3
Cl H
CH 3
HO H
C H =C H 2
H 2 N H
C O O H
Br H
H OH
CH 2 C 6 H 5
H F
三、构型异构
—— 对映异构和非对映异构
5、手性分子的光学活性光学活性 Optical Activity
1）偏振光 ( plane-polarized light )
l i g h t s o u r c e p o l a r i z e r
s a m p l e t u b e
a n a l y z e r
o b s e r v e r
5、手性分子的光学活性
2）左旋和右旋 ( - ) and ( + )
( laevorotatory and dextrorotatory )
3）比旋光度 ( specific rotation)
[α ]= α / ( c ╳ l)
4）外消旋体 ---- 一对对映异构体的等量混合物 Racemic mixture,racemate
5、手性分子的光学活性
5） 光学纯度 （ Optical Purity) ---- A
mixture of enantiomers in a 75:25
ratio will have an observed rotation
that is 50% of that for a single
enantiomer,Such a mixture is said to
have an optical purity of 50%
α
o.p,= ╳ 100%
[α ] ╳ c ╳ l
5、手性分子的光学活性
6）对映体过量百分数 e.e,
（ enantiomeric excess)
e.e.= % of major enantiomer
- % of minor enantiomer
5、手性分子的光学活性
---- 手性分子的光活性（左旋和右旋）是可以通过旋光仪测得
---- 但是（ +）和（ -）并不对应于（ R）
和（ S）
---- R,S的 绝对构型 如何测得呢？
---- X-射线单晶衍射 (1950年）
---- 相对构型
6、含两个手性碳的分子
1）含两个相同手性碳的分子 C O O H
H OH
C O O H
H OH
C O O H
HO H
C O O H
HO H
C O O H
H OH
C O O H
HO H
C O O H
HO H
C O O H
H OH
R
R
S
S
R
S
S
R
r ace m at e m e s o-
6、含两个手性碳的分子
2）含两个不同手性碳的分子
I is not an enantiomer of III,nor of IV
II is not an enantiomer of III,not of IV
They are diasteromers
C O O H
H OH
CH 2 CH 3
H OH
C O O H
HO H
CH 2 CH 3
HO H
C O O H
H OH
CH 2 CH 3
HO H
C O O H
HO H
CH 2 CH 3
H OH
R
S
S
R
R
R
S
S
r ac e m at e r ac e m at eI II I I I IV
7、含多个手性碳的分子
---- 最多可能有 2n个光活异构体
---- 差向异构体
---- 假不对称碳 （ III 和 IV中的 C-3）
CO O H
H OH
H OH
CO O H
HO H
CO O H
HO H
HO H
CO O H
H OH
( R )
( R )
( S )
( S )
CO O H
H OH
H OH
CO O H
H OH
CO O H
H OH
HO H
CO O H
H OH
( R )
( S )
( R )
( S )
( r ) ( s )
m e s o -r a c e m a t eI II I I I IV
8、不含手性碳原子的手性分子
---- 具有丙二烯结构的分子
---- 具有联苯类结构的化合物
C C C
A
B
A 1
B 1
CCC
B
A
A 1
B 1
N O 2
C O O H
O 2 N
H O O C
H O O C
O 2 N
C O O H
N O 2
8、不含手性碳原子的手性分子
---- 具有螺旋型结构的化合物
9、含有其它不对称原子的手性分子
---- 季铵阳离子和季鏻阳离子
CH
2
CH
3
N
(H
3
C)
2
HC
CH
3
C
6
H
5
CH
2
CH
3
N
C
6
H
5
H
3
C
C H ( C H
3
)
2
CH
2
C H = C H
2
P
(H
3
C)
2
HC
CH
3
C
6
H
5
CH
2
C H = C H
2
P
C
6
H
5
H
3
C
C H ( C H
3
)
2
9、含有其它不对称原子的手性分子
---- 叔胺和 30膦叔胺的异构体转化十分迅速，有的书中将它们归于构象异构体
N
H
3
CH
2
C
CH
3
C
6
H
5
N
C
6
H
5
CH
3
H
3
CH
2
C
P
(H
3
C)
2
HC
CH
3
P
C
6
H
5
H
3
C
C H ( C H
3
)
2
C
6
H
5
H
3
CH
2
C N
CH
3
C
6
H
5
10、手性化合物的物理性质
Table,Some properties of the stereoisomers of tartaric acid
Stereoisomers M,P,(0C) [α ]20 Density Solubility in H2O
(+) 168-170 +12 1.7598 139.0g/100ml
(-) 168-170 - 12 1.7598 139.0g/100ml
meso 146-148 0 1.6660 125.0g/100ml
(± ) 206 0 1.7880 20.6g/100ml
1) The (+)- and (-)-tartaric acids have identical melting
points,solubility,and density,only differ in the sign of
specific rotation.
2) meso- is diasteromeric with (+)- or (-)-,and it has
different physical properties,
3)The racemic mixture is different still,
11、对映异构体的拆分主要方法（参阅教材）：
1）化学法：与光活胺成盐、或与光活醇成酯使之转化为物理性质不同的非对映异构体
(+)-羧酸 + (+)胺 (+)(+)盐
(-)-羧酸 + (+)胺 (-)(+)盐
2）晶种结晶法
3）色谱法（ Chromatograph)
4）酶解法
11、对映异构体的拆分基本原则：提供手性环境和条件，使对映异构体表现出不同的性质从而得以拆分（ Resolve,Resolution)
12、潜手性中心、潜手性面
prochiral
prochiral center,carbon,hydrogen
prochiral plane ---- symmetry plane
C O O H
A H H B
CH 3
AC O O H
HO H B
CH 3
( S ) -
B C O O H
A H OH
CH 3
( R ) -
12、潜手性中心、潜手性面
O
H 3 C
H 3 CH 2 C
A
B
CH 3
H 3 CH 2 C H OH
A CH 3
H 3 CH 2 C OH
H
B
C C C
H A
H B
Cl
H
CH 2H 2 C
H 2 C CH
2
H B
H A
13、手性识别对手性中心、潜手性中心的识别
CH
2
C O O H
H O O C H
2
C
C O O
-
OH
四、环烷烃的构型异构奇数环的情况
—— I - IV四个化合物中各有两个手性碳
—— 当 A,B相同时,I和 II为内消旋体
—— 当 A,B不同时,I和 II为对映异构体
—— 对于 III和 IV，则无论 A,B是否相同,III和
IV均为一对对映异构体
A B B A A
B B
A
I II I I I IV
四、环烷烃的构型异构偶数环情况
A B
A
B A
A
B B
I II I I I
IV
BB
A A
BB
A A
A B B A A
B B
A
第四章重点讲授内容一、烷烃和环烷烃的构象异构二、烯烃的顺反异构（几何异构）
三、构型异构 —— 对映异构和非对映异构四、环烷烃的构型异构第五章 色谱与波谱请预习教材中以下几部分内容：
1、红外光谱
2、紫外光谱
3、核磁共振谱
4、质谱
5、和实验教材中关于色谱的部分
