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的异构体叫做非对映体。 用R、S标记法确定含两个或两个以上手性碳原子的化合物的构型时,过程与确定含 个手性碳原子的化合物的构型时一样,只是需要分别标出每一个手性碳原子的构型。例如, 化合物(I)中C2上的四个基团的先后次序为一Cl>-CHCC2H>-CH3>一H,将-H放 在离眼睛最远的位置,观察从一Cl→-CHCC2H→-CH3的走向,因为是逆时针排列, 所以是S-构型,因为标记的是C2,所以用2S表示。同样,C3上的四个基团的先后次序为 Cl>- CHCICH3>一C2H5>-H,将-H放在离眼睛最远的位置,观察从 C- CHCICH3 C2Hs的走向,因为是顺时针排列,所以是R-构型,因为标记的是C3,所 以用3R表示。即化合物(Ⅰ)的构型是(2S,3R)。当两个手性碳原子在碳链中占有相等的 位置时,可以不用在R和S前标明数字。 因为化合物(Ⅰ)和(Ⅱ)是一对对映体,分子中的两个手性碳原子互为镜影,即手 性碳原子的构型是相反的,所以化合物(Ⅱ)的构型是(2R,3S)。而化合物(I)和(Ⅲ) 或(Ⅳ)是非对映体,分子中的两个手性碳原子的构型一个相同,另一个相反,所以化合物 (Ⅲ)和(Ⅳ)的构型分别为(2S,3S)和(2R,3R) 随着分子中手性碳原子数目的增加,旋光异构体的数目也会增多。其规律是,含一个手 性碳原子的化合物有2=2个旋光异构体,可组成21-1=1个外消旋体,含两个不同手性碳原 子的化合物有2-=4个旋光异构体,可组成221-=2个外消旋体,含n个不同手性碳原子的化 合物有2n个旋光异构体,可组成21个外消旋体 2.含两个相同手性碳原子化合物的旋光异构 2,3-二氯丁烷分子中含有两个相同的手性碳原子(相同的手性碳原子是指两个手性碳原 子上连接的四个基团完全相同),假如和含两个不同手性碳原子的化合物一样,则2,3-二氯 丁烷也应该有四个旋光异构体 CH H CH3 CH CI H CI CH CH3 CH CH3 (2S,3S) (2R,3R) (2S,3R) (2R,3S) 化合物I和Ⅱ是一对对映体,可组成一个外消旋体。化合物Ⅲ和Ⅳ也互为实物和镜影 的关系,似乎也是一对对映体,但将Ⅳ沿纸面旋转180°即可与Ⅲ完全重叠,它们实际上是 同一构型的分子。事实上,在化合物Ⅲ或Ⅳ的分子中存在一个对称面,可以将分子分成互为 实物和镜影关系的两部分,这两部分的旋光能力相同,但旋光方向相反,旋光性在分子内被 完全抵消,因此不具有旋光性: CH 这种分子中虽然含有手性碳原子,但由于分子中存在对称因素,从而不显示旋光性的 化合物叫做内消旋体,常用i或meso-标记。 因为内消旋体的分子中存在对称面,两个手性碳原子互为实物与镜影的关系,即手性 碳原子的构型是相反的,所以含两个相同手性碳原子的化合物的构型必然是(RS)或(S,R)。 由上可见,含两个相同手性碳原子的化合物有三个旋光异构体,一个为左旋体,一个的异构体叫做非对映体。 用 R、S 标记法确定含两个或两个以上手性碳原子的化合物的构型时,过程与确定含一 个手性碳原子的化合物的构型时一样,只是需要分别标出每一个手性碳原子的构型。例如, 化合物(Ⅰ)中 C2 上的四个基团的先后次序为-Cl﹥-CHClC2H5﹥-CH3﹥-H, 将-H 放 在离眼睛最远的位置,观察从-Cl → -CHClC2H5 → -CH3 的走向,因为是逆时针排列, 所以是 S-构型,因为标记的是 C2,所以用 2S 表示。同样,C3 上的四个基团的先后次序为 -Cl﹥-CHClCH3﹥-C2H5﹥-H, 将-H 放在离眼睛最远的位置,观察从-Cl - CHClCH3 -C2H5 的走向,因为是顺时针排列,所以是 R-构型,因为标记的是 C3,所 以用 3R 表示。即化合物(Ⅰ)的构型是(2S,3R)。当两个手性碳原子在碳链中占有相等的 位置时,可以不用在 R 和 S 前标明数字。 因为化合物(Ⅰ)和(Ⅱ)是一对对映体,分子中的两个手性碳原子互为镜影,即手 性碳原子的构型是相反的,所以化合物(Ⅱ)的构型是(2R,3S)。而化合物(Ⅰ)和(Ⅲ) 或(Ⅳ)是非对映体,分子中的两个手性碳原子的构型一个相同,另一个相反,所以化合物 (Ⅲ)和(Ⅳ)的构型分别为(2S,3S)和(2R,3R)。 随着分子中手性碳原子数目的增加,旋光异构体的数目也会增多。其规律是,含一个手 性碳原子的化合物有 2 1=2 个旋光异构体,可组成 2 1-1=1 个外消旋体,含两个不同手性碳原 子的化合物有 2 2=4 个旋光异构体,可组成 2 2-1=2 个外消旋体,含 n 个不同手性碳原子的化 合物有 2 n 个旋光异构体,可组成 2 n-1 个外消旋体。 2.含两个相同手性碳原子化合物的旋光异构 2,3-二氯丁烷分子中含有两个相同的手性碳原子(相同的手性碳原子是指两个手性碳原 子上连接的四个基团完全相同),假如和含两个不同手性碳原子的化合物一样,则 2,3-二氯 丁烷也应该有四个旋光异构体: (2S,3S) (2R,3R) (2S,3R) (2R,3S) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 化合物Ⅰ和Ⅱ是一对对映体,可组成一个外消旋体。化合物Ⅲ和Ⅳ也互为实物和镜影 的关系,似乎也是一对对映体,但将Ⅳ沿纸面旋转 180°即可与Ⅲ完全重叠,它们实际上是 同一构型的分子。事实上,在化合物Ⅲ或Ⅳ的分子中存在一个对称面,可以将分子分成互为 实物和镜影关系的两部分,这两部分的旋光能力相同,但旋光方向相反,旋光性在分子内被 完全抵消,因此不具有旋光性: 这种分子中虽然含有手性碳原子,但由于分子中存在对称因素,从而不显示旋光性的 化合物叫做内消旋体,常用 i-或 meso-标记。 因为内消旋体的分子中存在对称面,两个手性碳原子互为实物与镜影的关系,即手性 碳原子的构型是相反的,所以含两个相同手性碳原子的化合物的构型必然是(R,S)或(S,R)。 由上可见,含两个相同手性碳原子的化合物有三个旋光异构体,一个为左旋体,一个 H CH3 Cl CH3 Cl Cl H H CH3 CH3 H Cl Cl Cl Cl H H CH3 CH3 H CH3 CH3 H Cl Cl H Cl H CH3 CH3
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