第九章 对 映 异 构第九章 对 映 异 构

1. 了解手性分子产生旋光性的原因。2. 掌握对映体构型的表示方法。3. 使学生了熟悉分子 R/S构型表示方法。

【教学要求】

第九章 对 映 异 构第九章 对 映 异 构

1. 手性的概念，费歇尔式的表示方法。2. 确定 R 、 S 构型的表示方法。3. 苯环亲电取代反应的定位规律。

【教学重点和难点】

一、物质的旋光性一、物质的旋光性

11 ．偏振光．偏振光

光波是一种电磁波，它的振动方向与前进方光波是一种电磁波，它的振动方向与前进方向垂直。向垂直。

A

A'

B

B'

C

D¹â Ô´

£¨ 1 £©¹â µÄÇ°½ø·½Ïò ÓëÕñ¶¯·½Ïò

D'

C'

£¨ 2£©ÆÕͨ ¹â µÄÕñ¶¯Æ½Ãæ

ͼ 6-1 ¹â µÄ́« ²¥

¹â ÊøÇ°½ø·½Ïò

一、物质的旋光性一、物质的旋光性

11 ．偏振光．偏振光

在光前进的方向上放一个（在光前进的方向上放一个（ NicolNicol ））棱晶或人棱晶或人造偏振片，只允许与棱晶晶轴互相平行的平面上振动造偏振片，只允许与棱晶晶轴互相平行的平面上振动的光线透过棱晶，而在其它平面上振动的光线则被挡的光线透过棱晶，而在其它平面上振动的光线则被挡住。这种只在一个平面上振动的光称为平面偏振光，住。这种只在一个平面上振动的光称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。简称偏振光或偏光。

一、物质的旋光性一、物质的旋光性

11 ．偏振光．偏振光

A

A'

B

C

D B'

D'

C'

A

A'

ÆÕͨ ¹â ƽÃæÆ«Õñ¹â

¾§Öá

NicolÀ⾧

一、物质的旋光性一、物质的旋光性

22 ．旋光物质和不旋光物质．旋光物质和不旋光物质

能使平面偏振光振动平面旋转的性质称为物质的能使平面偏振光振动平面旋转的性质称为物质的旋光性，具有旋光性的物质称为旋光性物质（也称为旋光性，具有旋光性的物质称为旋光性物质（也称为光活性物质）。光活性物质）。

一、物质的旋光性一、物质的旋光性 22 ．旋光物质和不旋光物质．旋光物质和不旋光物质

A

A'

B

C

D B'

D'

C'

A

A'

A

A'

B

C

D B'

D'

C'

A

A'

ÒÒ́¼

²» Ðý¹â Îï ÖÊ

ÈéËá

Ðý¹â ÐÔÎï ÖÊ

¦Á

一、物质的旋光性一、物质的旋光性 22 ．旋光物质和不旋光物质．旋光物质和不旋光物质

能使偏振光振动平面向右旋转的物质称右旋体，能使偏振光振动平面向右旋转的物质称右旋体， 用 用 (+) (+) 表示；表示；能使偏振光振动平面向左旋转的物质称左旋体，能使偏振光振动平面向左旋转的物质称左旋体， 用 用 (-) (-) 表示。表示。

一、物质的旋光性一、物质的旋光性 33 ．旋光度和比旋光度．旋光度和比旋光度

(1)(1) 旋光度旋光度 使偏振光振动平面旋转的角度称为旋光度，使偏振光振动平面旋转的角度称为旋光度，用用 αα表示。表示。

一、物质的旋光性一、物质的旋光性 33 ．旋光度和比旋光度．旋光度和比旋光度

(2)(2) 旋光仪旋光仪 测定化合物的旋光度是用旋光仪，旋光仪测定化合物的旋光度是用旋光仪，旋光仪

主要部分是有两个尼可尔棱晶（起偏棱晶和检偏主要部分是有两个尼可尔棱晶（起偏棱晶和检偏棱晶），一个盛液管和一个刻度盘组装而成棱晶），一个盛液管和一个刻度盘组装而成。。

一、物质的旋光性一、物质的旋光性 22 ．旋光度和比旋光度．旋光度和比旋光度

(2)(2) 旋光仪旋光仪

若盛液管中为旋光性物质，当偏光透过该物质时若盛液管中为旋光性物质，当偏光透过该物质时会使偏光向左或右旋转一定的角度，如要使旋转一会使偏光向左或右旋转一定的角度，如要使旋转一定的角度后的偏光能透过检偏镜光栅，则必须将检定的角度后的偏光能透过检偏镜光栅，则必须将检偏镜旋转一定的角度，目镜处视野才明亮，测其旋偏镜旋转一定的角度，目镜处视野才明亮，测其旋转的角度即为该物质的旋光度转的角度即为该物质的旋光度 αα 。。如下图所示：如下图所示：

一、物质的旋光性一、物质的旋光性 22 ．旋光度和比旋光度．旋光度和比旋光度

(2)(2) 旋光仪旋光仪

AB

C

D

A

A'

B'

D'

A'

ÈéËá

Ðý¹â ÐÔÎï ÖÊ

¦Á

Ä¿¾µ£¨ ÁÁ£©

ÆðÆ«¾µ ¼ìÆ«¾µÊ¢Òº¹Ü

一、物质的旋光性一、物质的旋光性 22 ．旋光度和比旋光度．旋光度和比旋光度

(3)(3) 比旋光度比旋光度

旋光性物质的旋光度的大小决定于该物质的分旋光性物质的旋光度的大小决定于该物质的分子结构，并与测定时溶液的浓度、盛液的长度、测定子结构，并与测定时溶液的浓度、盛液的长度、测定温度、所用光源波长等因素有关。为了比较各种不同温度、所用光源波长等因素有关。为了比较各种不同旋光性物质的旋光度的大小，一般用比旋光度来表示。旋光性物质的旋光度的大小，一般用比旋光度来表示。比旋光度与从旋光仪中读到的旋光度关系如下比旋光度与从旋光仪中读到的旋光度关系如下 ::

22 ．旋光度和比旋光度．旋光度和比旋光度

一、物质的旋光性一、物质的旋光性

(3)(3) 比旋光度比旋光度

¦Á[ ]t

¦Ë=

¦Á

L x C±ÈÑ¡¹â ¶È

²¨ ³¤£¨ Äƹâ D) Ê¢Òº³¤ ¶È£¨ ·ÖÃ×dm£©

ÈÜÒºµÄŨ¶È£¨ g/ml£©

²â ¶¨ ÎÂ¶È Ðý¹â ¶È£¨ Ðý¹â ÒÇÉϵĶÁÊý£©

一、物质的旋光性一、物质的旋光性 22 ．旋光度和比旋光度．旋光度和比旋光度(3)(3) 比旋光度比旋光度 当物质溶液的浓度为当物质溶液的浓度为 11g/mlg/ml ，，盛液管的长度为盛液管的长度为 11分米时，所测物质的旋光度即为比旋光度。若所测物分米时，所测物质的旋光度即为比旋光度。若所测物质为纯液体，计算比旋光度时，只要把公式中的质为纯液体，计算比旋光度时，只要把公式中的 CC 换换成液体的密度成液体的密度 dd 即可。即可。 最常用的光源是钠光（最常用的光源是钠光（ DD ），）， λ=589.3nm,λ=589.3nm, 所所测得的旋光度记为 所用溶剂不同也会影响物测得的旋光度记为 所用溶剂不同也会影响物质的旋光度。因此在不用水为溶剂时，需注明溶剂的质的旋光度。因此在不用水为溶剂时，需注明溶剂的名称，例如，右旋的酒石酸在名称，例如，右旋的酒石酸在 5%5% 的乙醇中其比旋光的乙醇中其比旋光度为：度为： = +3.79 (= +3.79 ( 乙醇，乙醇， 5%)5%) 。。

¦Á[ ]20 D

二、手性和对称性二、手性和对称性11 ．手性的概念．手性的概念

如果把左手放在一面镜子前如果把左手放在一面镜子前 ,, 可以观察到镜子里可以观察到镜子里的镜像与右手完全一样。所以的镜像与右手完全一样。所以 ,, 左手和右手具有互为左手和右手具有互为实物与镜像的关系实物与镜像的关系 ,, 两者不能重合。因此两者不能重合。因此 ,, 把这种物把这种物体与其镜像不能重合的性质称为手性。体与其镜像不能重合的性质称为手性。

二、手性和对称性二、手性和对称性22 ．分子的手性和旋光性．分子的手性和旋光性

手性 （以乳酸手性 （以乳酸 CHCH33C*HOHCOOHC*HOHCOOH 为例来讨论）为例来讨论） 乳酸有两种不同构型（空间排列）乳酸有两种不同构型（空间排列）

C

COOH

H3

C

H

OH

C

COOH

OH

H CH3

镜子

透视式

OH COOH CH3 逆时针排列 顺时针排列

这两个分子在空间不能重叠，并不是同一种化这两个分子在空间不能重叠，并不是同一种化合物，这两个构型不同的化合物之间的差别在合物，这两个构型不同的化合物之间的差别在于对平面偏振光的不同影响于对平面偏振光的不同影响

二、手性和对称性二、手性和对称性22 ．分子的手性和旋光性．分子的手性和旋光性

二、手性和对称性二、手性和对称性22 ．分子的手性和旋光性．分子的手性和旋光性

特征：特征：11 ）不能完全重叠）不能完全重叠22 ）呈物体与镜象关系（左右手关系））呈物体与镜象关系（左右手关系）

二、手性和对称性二、手性和对称性22 ．分子的手性和旋光性．分子的手性和旋光性手性手性

具有手性（不能与自身的镜象重叠）的分子叫具有手性（不能与自身的镜象重叠）的分子叫做手性分子。做手性分子。 连有四个各不相同基团的碳原子称为手性碳原连有四个各不相同基团的碳原子称为手性碳原子（或手性中心）用子（或手性中心）用 C*C* 表示。表示。 凡是含有一个手性碳原子的有机化合物分子都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。具有手性，是手性分子。

二、手性和对称性二、手性和对称性

33 ．对映体和外消旋体．对映体和外消旋体

(1)(1) 对映体对映体—— —— 互为物体与镜象关系的立互为物体与镜象关系的立体异构体体异构体

含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分子，含含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分子，含有两种不同的构型，是互为物体与镜象关系的立体异有两种不同的构型，是互为物体与镜象关系的立体异构体，称为对映异构体（简称为对映体）。构体，称为对映异构体（简称为对映体）。 对映异构体都有旋光性，其中一个是左旋的，一对映异构体都有旋光性，其中一个是左旋的，一个是右旋的。个是右旋的。 所以对映异构体又称为旋光异构体。所以对映异构体又称为旋光异构体。

二、手性和对称性二、手性和对称性33 ．对映体和外消旋体．对映体和外消旋体

(1)(1) 对映体对映体—— —— 互为物体与镜象关系的立体异构体互为物体与镜象关系的立体异构体对映体之间的异同点对映体之间的异同点11 ）物理性质和化学性质一般都相同，比旋光度的）物理性质和化学性质一般都相同，比旋光度的数值相等，仅旋光方向相反。数值相等，仅旋光方向相反。22 ）在手性环境条件下，对映体会表现出某些不同）在手性环境条件下，对映体会表现出某些不同的性质，如反应速度有差异，生理作用的不同等。的性质，如反应速度有差异，生理作用的不同等。

二、手性和对称性二、手性和对称性

33 ．对映体和外消旋体．对映体和外消旋体

(2)(2)外消旋体外消旋体 等量的左旋体和右旋体的混合物称为外消旋体，等量的左旋体和右旋体的混合物称为外消旋体，一般用（一般用（±±）来表示。）来表示。 外消旋体与对映体的比较（以乳酸为例）：外消旋体与对映体的比较（以乳酸为例）： 旋光性 物理性质 化学性质 生理作用旋光性 物理性质 化学性质 生理作用

外消旋体外消旋体 不旋光不旋光 mp 18℃mp 18℃ 基本相同基本相同 各自发挥其左右各自发挥其左右 对映体对映体 旋光旋光 mp 53℃mp 53℃ 基本相同基本相同 旋体的生理功能旋体的生理功能

二、手性和对称性二、手性和对称性44．对称性．对称性 -- 对称面和对称中心对称面和对称中心 物质分子能否与其镜象完全重叠（是否有手物质分子能否与其镜象完全重叠（是否有手性），可从分子中有无对称因素来判断，最常见性），可从分子中有无对称因素来判断，最常见的分子对称因素有对称面和对称中心。的分子对称因素有对称面和对称中心。（（ 11 ）对称面）对称面 假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平面就是分子的对称面，例如：的两半，该平面就是分子的对称面，例如：

二、手性和对称性二、手性和对称性44．对称性．对称性 -- 对称面和对称中心对称面和对称中心

（（ 11 ）对称面）对称面

具有对称面的分子无手性具有对称面的分子无手性

C CCl H

H Cl

对称面

若分子中有一点若分子中有一点 PP ，，通过通过 PP 点画任何直线，如点画任何直线，如果在离果在离 PP 等距离直线两端等距离直线两端有相同的原子或基团，则有相同的原子或基团，则点点 PP 称为分子的对称中心。称为分子的对称中心。例如：例如：

二、手性和对称性二、手性和对称性44．对称性．对称性 -- 对称面和对称中心对称面和对称中心

（（ 22 ）对称中心）对称中心H

H

FF

Cl

Cl

HH

ClCl

P

对称中心对称中心

ClCl

HH

HH

HHHH FFFF

PP

H

H

FF

Cl

Cl

HH

ClCl

P

对称中心对称中心

ClCl

HH

HH

HHHH FFFF

PP

二、手性和对称性二、手性和对称性

44．对称性．对称性 -- 对称面和对称中心对称面和对称中心

（（ 22 ）对称中心）对称中心

有对称中心的分子没有手性。有对称中心的分子没有手性。 物质分子在结构上具有对称面或对称中心的，物质分子在结构上具有对称面或对称中心的，就无手性，因而没有旋光性。就无手性，因而没有旋光性。 物质分子在结构上即无对称面，也无对称中物质分子在结构上即无对称面，也无对称中心的，就具有手性，因而有旋光性。心的，就具有手性，因而有旋光性。

没有对称面，也没有对称中心没有对称面，也没有对称中心

C COOH

HO

H3CH

CHOOC

OH

CH3

H

C CH2

O

H3C

H CH2C

O

CH3

H

练习练习

P134---- 习题 2

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构

(( 一一 )) 构型表示法构型表示法

对映体的构型可用对映体的构型可用 立体结构（楔形式和透视式）和 费歇尔立体结构（楔形式和透视式）和 费歇尔（（ E·FischerE·Fischer ）投影式表示）投影式表示

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构

(( 一一 )) 构型表示法构型表示法(1)(1) 透视式透视式

COOH

H OHCH3

C

COOH

CH3

H OH C

COOH

CH3

OHH

ÈéËáÓŵ㣺 ÐÎÏó Éú¶¯£¬Ò»Ä¿ÁËȻȱµã£º ÊéÐ ²́» ·½±ã

ШÐÎʽ ͸ ÊÓʽ

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构 (( 一一 )) 构型表示法构型表示法

（（ 22 ）） FischerFischer投影式投影式

为了便于为了便于书写和进书写和进行比较，行比较，对映体的对映体的构型常用构型常用费歇尔投费歇尔投影式表示：影式表示：

COOH

HCH3

OH

H

COOH

OH

CH3

HO H

CH3

COOH

ÈéËá¶ÔÓ³Ìå µÄ·ÑЪ¶ûͶ Ӱʽ

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构 (( 一一 )) 构型表示法构型表示法（（ 22 ）） FischerFischer投影式投影式 投影原则：投影原则：

1° 1° 横、竖两条直线的交叉点代表手性碳原子，位横、竖两条直线的交叉点代表手性碳原子，位于纸平面。于纸平面。 2° 2° 横线表示与横线表示与 C*C* 相连的两个键指向纸平面的前面，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。竖线表示指向纸平面的后面。 3° 3° 将含有碳原子的基团写在竖线上，编号最小的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。碳原子写在竖线上端。

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构 (( 一一 )) 构型表示法构型表示法 （（ 22 ）） FischerFischer投影式投影式 使用费歇尔投影式应注意的问题：使用费歇尔投影式应注意的问题： a a 基团的位置关系是“横前竖后”基团的位置关系是“横前竖后” b b 不能离开纸平面翻转不能离开纸平面翻转 180°180° ；也不能在纸平；也不能在纸平面上旋转面上旋转 90°90° 或或 270°270° 与原构型相比。与原构型相比。 C C 将投影式在纸平面上旋转将投影式在纸平面上旋转 180°180° ，仍为原构，仍为原构型。型。

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构

判断不同投影式是否同一构型的方法：判断不同投影式是否同一构型的方法：

11 ）将投影式在纸平面上旋转）将投影式在纸平面上旋转 180°180° ，仍为原构型。，仍为原构型。

H OH

COOH

CH3

HHO

COOH

CH3ÔÚֽƽÃæ 180¡ã

(( 一一 )) 构型表示法构型表示法（（ 22 ）） FischerFischer投影式投影式

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构

判断不同投影式是否同一构型的方法：判断不同投影式是否同一构型的方法： 22 ）任意固定一个基团不动，依次顺时针或反时针调）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。换另三个基团的位置，不会改变原构型。

H

CH3

OH

C2H5

H

OH

CH3

HO H

CH

H3C OH

H

C2H5

C2H5 C2H5

= = =

(( 一一 )) 构型表示法构型表示法（（ 22 ）） FischerFischer投影式投影式

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构 33 ）对调任意两个基团的位置，对调偶数次构型不变，）对调任意两个基团的位置，对调偶数次构型不变，对调奇数次则为原构型的对映体。例如：对调奇数次则为原构型的对映体。例如：

HO

CHO

CH2OH

H H OH

CH2OH

CHO

HO

CHO

CH2OH

H H

CHO

CH2OH

OH

OHÓëH¶Ôµ÷Ò»´Î

CHOÓë ¶Ôµ÷Ò»´Î

OHÓëH¶Ôµ÷Ò»´Î

ͬһ¹¹ ÐÍ

¶ÔÓ³Ìå

CH2OH

练习练习

P136---- 习题 3,4,5,6

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构 (( 二二 )) 、构型的标记、构型的标记R R 、、 S S 标记法标记法

19701970年国际上根据年国际上根据 IUPACIUPAC 的建议，构型的命名采的建议，构型的命名采用用 RR 、、 SS 法，这种命名法根据化合物的实际构型或投影法，这种命名法根据化合物的实际构型或投影式就可命名。式就可命名。

三、含一个手性碳原子化合物的对映异构三、含一个手性碳原子化合物的对映异构 (( 二二 )) 构型的标记 构型的标记 R R 、、 S S 标记法标记法

RR 、、 SS 命名规则：命名规则： 按次序规则将手性碳原子上的四个基团排序。按次序规则将手性碳原子上的四个基团排序。 把排序最小的基团放在离观察者眼睛最远的位置，把排序最小的基团放在离观察者眼睛最远的位置，

观察其余三个基团由大→中→小的顺序，若是顺时观察其余三个基团由大→中→小的顺序，若是顺时针方向，则其构型为针方向，则其构型为 RR （（ RR 是拉丁文是拉丁文 RectusRectus 的字的字头，是右的意思），若是反时针方向，则构型为头，是右的意思），若是反时针方向，则构型为 SS（（ Sinister,Sinister, 左的意思）。左的意思）。

(( 二二 )) 构型的标记 构型的标记 R R 、、 S S 标记法标记法

实例：实例： COOH

HO HCH3

°´ ´Î Ðò¹æÔò

·´ ʱÕëÅÅÁÐ SÐÍ

OH > COOH > CH3 > H

CH CH3

OH

COOH

·´ ʱÕëÅÅÁÐ SÐÍ

按次序规则按次序规则

反时针排列 反时针排列 SS型型

反时针排列 反时针排列 SS型型

反时针排列 反时针排列 SS型型

(( 二二 )) 构型的标记 构型的标记 R R 、、 S S 标记法标记法快速判断快速判断 FischerFischer投影式构型的方法：投影式构型的方法：

1°1° 当最小基团位于横线时，若其余三个基团由大当最小基团位于横线时，若其余三个基团由大→中→小为顺时针方向，则此投影式的构型为→中→小为顺时针方向，则此投影式的构型为 SS ，反，反之为之为 RR 。。

投影标记 aa>>bb>>cc>>dd

cc

aa dd

bb

dd cc

aa

bbSS 型型 RR 型型

(( 二二 )) 构型的标记 构型的标记 R R 、、 S S 标记法标记法快速判断快速判断 FischerFischer投影式构型的方法：投影式构型的方法： 2°2° 当最小基团位于竖线时，若其余三个基团由大→中当最小基团位于竖线时，若其余三个基团由大→中→小为顺时针方向，则此投影式的构型为→小为顺时针方向，则此投影式的构型为 RR ，反之为，反之为SS 。。

投影标记 aa>>bb>>cc>>dd

aa

bb cc

dd

aa bb

cc

dd SS 型型RR 型型

(( 二二 )) 构型的标记 构型的标记 R R 、、 S S 标记法标记法

快速判断快速判断 FischerFischer投影式构型的方法：投影式构型的方法： 例例如：如：

CHCH33

HH OOHH

COOCOOHH

（（ RR ）） -- 乳酸乳酸 （（ SS ）） -- 乳酸乳酸

COOCOOHH

HHHHOO

CHCH33

(( 二二 )) 构型的标记 构型的标记 R R 、、 S S 标记法标记法快速判断快速判断 FischerFischer投影式构型的方法：投影式构型的方法： 含两个以上含两个以上 C*C* 化合物的构型或投影式，也化合物的构型或投影式，也用同样方法对每一个用同样方法对每一个 C*C* 进行进行 RR 、、 SS 标记，然后标记，然后注明各标记的是哪一个手性碳原子。注明各标记的是哪一个手性碳原子。

四、含两个手性碳原子化合物的对映异构四、含两个手性碳原子化合物的对映异构 (( 一一 ) ) 含两个不相同的手性碳原子含两个不相同的手性碳原子 含有一个手性碳原子的化合物有两个对映异构含有一个手性碳原子的化合物有两个对映异构

体（一对对映体）。含有两个不同的手性碳原子的体（一对对映体）。含有两个不同的手性碳原子的化合物就有四个对映异构体（两对对映体）。化合物就有四个对映异构体（两对对映体）。

四、含两个手性碳原子化合物的对映异构四、含两个手性碳原子化合物的对映异构 (( 一一 ) ) 含两个不相同的手性碳原子含两个不相同的手性碳原子例如：例如：

（（ 2R,3R2R,3R ）） -(-)--(-)-2-2- 羟基羟基 -3--3- 氯丁二氯丁二酸酸

HHOO

HH

COOCOOHH

ClCl HH

COOCOOHH

HH HH

OOHH

COOCOOHH

ClCl

COOCOOHH

（（ 2S,3S2S,3S ）） -(+)--(+)-2-2- 羟基羟基 -3--3- 氯丁二氯丁二酸酸

HHOO

HH

COOCOOHH

HH ClCl

COOCOOHH

HHClCl

OOHH

COOCOOHH

HH

COOCOOHH

（（ 2R,3S2R,3S ）） -(-)--(-)-2-2- 羟基羟基 -3--3- 氯丁二氯丁二酸酸

（（ 2S,3R2S,3R ）） -(+)--(+)-2-2- 羟基羟基 -3--3- 氯丁二氯丁二酸酸

（（ 11））

（（ 22））

（（ 33））

（（ 44））

四、含两个手性碳原子化合物的对映异构四、含两个手性碳原子化合物的对映异构 (( 一一 ) ) 含两个不相同的手性碳原子含两个不相同的手性碳原子例如：例如：

(1)(1) 和和 (2)(2) 、、 (3)(3) 和和 (4)(4) 互为对映异互为对映异构体；构体； (1)(1) 和和 (3)(3) 或或 (4)(4) 、、 (2)(2) 和和(3)(3) 或或 (4)(4) 为非对映异构体。为非对映异构体。

(( 一一 ) ) 含两个不同手性碳原子的化合物含两个不同手性碳原子的化合物

1.1. 对映异构体的数目 我们以氯代苹果酸为例来讨论：对映异构体的数目 我们以氯代苹果酸为例来讨论：

H OH

H Cl

HO H

Cl H

H OH

Cl H

HO H

H Cl

COOH

COOH COOH COOH COOH

COOH COOH COOH

(1) (2) (3) (4)¶ÔÓ³Ìå¶ÔÓ³Ìå

m.p 173¡æ 173¡æ 167¡æ 167¡æ

D20[¦Á] -7.1¡ã +7.1¡ã -9.3¡ã +9.3¡ã

(¡À) m.p 145¡æm.p 157¡æÍâ Ïû ÐýÌå Íâ Ïû ÐýÌå

·Ç¶ÔÓ³Ìå

含含 nn 个不个不同手性碳同手性碳原子的化原子的化合物，对合物，对映体的数映体的数目有目有2 n2 n 个。个。

四、含两个手性碳原子化合物的对映异构四、含两个手性碳原子化合物的对映异构

(( 一一 ) ) 含两个不同手性碳原子的化合物含两个不同手性碳原子的化合物2.2.非对映体非对映体 不呈物体与镜象关系的立体异构体叫做非对映不呈物体与镜象关系的立体异构体叫做非对映体。分子中有两个以上手性中心时，就有非对映异体。分子中有两个以上手性中心时，就有非对映异构现象。构现象。 非对映异构体的特征：非对映异构体的特征：1° 1° 物理性质不同（熔点、沸点、溶解度等）。物理性质不同（熔点、沸点、溶解度等）。2° 2° 比旋光度不同。比旋光度不同。3° 3° 旋光方向可能相同也可能不同。旋光方向可能相同也可能不同。4° 4° 化学性质相似，但反应速度有差异。化学性质相似，但反应速度有差异。

四、含两个手性碳原子化合物的对映异构四、含两个手性碳原子化合物的对映异构

练习练习

P138---- 习题7,8

(( 二二 )) 含两个相同手性碳原子的化合物含两个相同手性碳原子的化合物酒石酸、酒石酸、 22 ，， 3-3- 二氯丁烷等分子中含有两个相同二氯丁烷等分子中含有两个相同的手性碳原子。的手性碳原子。

HOOC-CH-CH-COOH

OHOH

CH3-CH-CH-CH3

ClCl

****

四、含两个手性碳原子化合物的对映异构四、含两个手性碳原子化合物的对映异构

(( 二二 )) 含两个相同手性碳原子的化合物含两个相同手性碳原子的化合物

酒石酸也可以写出四种对映异构体酒石酸也可以写出四种对映异构体COOH

H OH

HO H

HO H

H OH

H OH

H OH

HO H

HO H

COOH

COOH COOH COOH

COOH COOH COOH

(1) (2) (3) (4)¶ÔÓ³Ìå ͬһÎï ÖÊ

¦Á[ ]20 +12¡ã -12¡ã 0¡ã 0¡ã D

£¨ ¡À£©¾ÆÊ Ë̄á £¨ m£©¾ÆÊ Ë̄á

Íâ Ïû ÐýÌå ÄÚÏû ÐýÌå £¨ ·Ö×ÓÖÐÓжԳÆÃ棩

对映体对映体 同一物质同一物质

（（ 2R,3R2R,3R ）） -(+)--(+)-22 ，， 3-3- 二羟基丁二二羟基丁二酸酸

（（ 2S,3S2S,3S ）） -(-)--(-)-22 ，， 3-3- 二羟基丁二二羟基丁二酸酸

（（ 2R,32R,3SS ））

(m)-2(m)-2 ，， 3-3- 二羟基丁二酸二羟基丁二酸

（（ 2S,32S,3RR ））

(1)(1) 和和 (2)(2) 互为对映体；互为对映体； (3)(3) 和和 (4)(4) 是同一种分子。是同一种分子。

四、含两个手性碳原子化合物的对映异构四、含两个手性碳原子化合物的对映异构

(( 二二 )) 含两个相同手性碳原子的化合物含两个相同手性碳原子的化合物

（（ 33 ）、（）、（ 44 ）为同一物质，因将（）为同一物质，因将（ 33 ）在纸）在纸平面旋转平面旋转 180°180° 即为（即为（ 44 ）。因此，含两个相同手）。因此，含两个相同手性碳原子的化合物只有三个立体异构体，少于性碳原子的化合物只有三个立体异构体，少于 2 n2 n个。个。

四、含两个手性碳原子化合物的对映异构四、含两个手性碳原子化合物的对映异构

内消旋体与外消旋体的异同内消旋体与外消旋体的异同

相同点：都不旋光相同点：都不旋光不同点：内消旋体是一种纯物质，外消旋体是两个不同点：内消旋体是一种纯物质，外消旋体是两个对映体的等量混合物，可拆分开来。对映体的等量混合物，可拆分开来。含个手性碳原子的化合物，分子不一定是手性的。含个手性碳原子的化合物，分子不一定是手性的。故不能说含手性碳原子的分子一定有手性。故不能说含手性碳原子的分子一定有手性。

异构体的分类异构体的分类

异构现象异构现象构型异构构型异构

构象异构构象异构

立体异构立体异构

碳链异构碳链异构

位置异构位置异构

官能团异构官能团异构

互变异构互变异构

构造异构构造异构

顺反异构顺反异构

对映异构对映异构

练习练习

P139---- 习题9

作业作业P141---- 习题 1

1,12(1)(3)(5)(9),13

14(2)(4)(6)(8),16,18,19