立体化学思维导图

立体化学

（一）顺反异构

分子中存在双键或环等限制旋转的因素，使分子中某些原子或基团在空间位置不同，产生顺反异构现象。双键可以是C=C、C=N、N=N。双键产生顺反异构体的条件是双键两端每个原子所连二基团或原子不同。

如：

a b c c a b

a b c c a d

a b c c c d

顺反异构的构型以前用顺– 和反– 表示。如：

H H H CH3

C = C C = C

CH3 H CH3 CH3

顺 – 2 – 丁烯 反 – 2 – 丁烯

但顺反异构体的两个双键碳原子上没有两个相同的取代基用这种命名法就无能为力。如：

H3C CH2CH3

C = C

H CH(CH3)2

系统命名法规定将双键碳链上连接的取代基按次序规则的顺序比较，高序位基在双键同侧的称Z型，反之称E型。如上化合物按此规定应为E型。命名为E – 4 – 甲基 – 3 – 已基 – 2 – 戊烯。

所谓“次序规则”，就是把各种取代基按先后次序排列的规则。

（1）原子序数大的优先，如I＞Br＞Cl＞S＞P＞

第五章 立体化学

一、给出下列化合物名称

CH3HCH3CH2BrClCCH2ClCH3CCH CH2HHCCH3CH2Br1．； 2. ； 3.

(R)-3-甲基-1-戊烯； (R)-1-氯-2-溴丙烷； (R)-2-氯-1-溴丙烷

CH3HCl4.

C2H5 ； (S)-2-氯丁烷；

OH7.

CH3 ； 反-2-甲基环己醇；

CH3BrHClH10.

C2H5 ； (2S,3S)-2-氯-3-溴戊烷； 二、由名称写出结构式：

1．(S)-α-氯代乙苯； CH3HCl

C6H5 4．(S)-2-丁醇 ； CH3HOHC2H5 7．(R)-2-羟基丙酸 ； COOHHOH

CH3 9．(2R,3R)-2,3-二氯丁烷；CH3ClHHCl CH3 NH2 5.

HCCHH325 ； (S)-2-氨基丁烷； Cl 8. I 顺-1-氯-

一、命名或者写出下列化合物的结构式 1. OH 2. 3.

SO3H

苯磺酸 （2R，3R）-2，3-二氯丁醛

NO2

5-硝基-1-萘酚 4.

1-乙基-5-丙基-2-异丙基苯

二、选择题

1. 下列物质不能使酸性KMnO4溶液褪色的是 （ D ）

CH3A、 B、C2H2 C、

D、 CH3COOH

2. 手性分子是指在分子结构中，当a、b、x、y为彼此互不相同的原子或原子团时，称

此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子（用＊标记）不属于手性碳原子的是 （A ）

CH3CHNH2CH2OHCHOHCOOH A、苹果酸 B、丙氨酸

C、葡萄糖

D、甘油醛CHO

3. 下列酒石酸的构型为（ A ）

COOH

HOH

HOH

COOH

(A) 2R,3R

第五章 立体化学

一、给出下列化合物名称

CH3HCH3CH2BrClCCH2ClCH3CCH CH2HHCCH3CH2Br1．； 2. ； 3.

(R)-3-甲基-1-戊烯； (R)-1-氯-2-溴丙烷； (R)-2-氯-1-溴丙烷

CH3HCl4.

C2H5 ； (S)-2-氯丁烷；

OH7.

CH3 ； 反-2-甲基环己醇；

CH3BrHClH10.

C2H5 ； (2S,3S)-2-氯-3-溴戊烷； 二、由名称写出结构式：

1．(S)-α-氯代乙苯； CH3HCl

C6H5 4．(S)-2-丁醇 ； CH3HOHC2H5 7．(R)-2-羟基丙酸 ； COOHHOH

CH3 9．(2R,3R)-2,3-二氯丁烷；CH3ClHHCl CH3 NH2 5.

HCCHH325 ； (S)-2-氨基丁烷； Cl 8. I 顺-1-氯-

1、用2.5mol邻苯二甲酸酐与1mol乙二醇、1mol丙三醇进行缩聚，用Carothers方程和Flory统计法计算凝胶点。 解：f?2.5*2?1*2?1*32.5?1?1?104.5，pc??2.2（5分）

2f?0.9（5分）

??1*31*2?1*3，f?3（2分） ?0.6（2分）

pc?1(1?0.6*1)1/2?0.79（10分）

2. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终Xn。

另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得Xn?100，问体系中残留水分有多少？

解：Xn?11?p??4?K?1?3

Xn?11?pKpnwmol/L?Knw?100

nw?4*10

3. 邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩聚，两种基团数相等，试求：

a. 平均官能度 b. 按Carothers法求凝胶点 c. 按统计法求凝胶点

解：a、平均官能度： 1）甘油：f?3*2?2*33?22?1?2.4

?2.67

2）季戊四醇：f?b、 Carothers法： 1）甘油：pc?2*2?4*12f?22.42f??0.833 22.67?0.749

2）季戊四醇：pc?c、Flory统计法： 1）甘油：pc?1[r?r?(f

第3章

立体化学基础

Stereochemistry

Stereochemistry is the three-dimensional structure of a molecule.

立体化学：研究有机物分子的三度空间结构即立体结构及其对化合物物理性质和化学反应的影响。

As a consequence of stereochemistry, apparently minor differences in 3-D structure can result in vastly different properties. We can observe this by considering starch and cellulose, which are both composed of the same repeating unit.

Stereochemistry

1953年，联邦德国Chemie制药公司研究了一种名 为“沙利度胺”的新药，该药对孕妇的妊娠呕吐 疗效极佳，Chemie公司在1957年将该药以商品名 “反应停”正式推向市场。两年以后，欧洲的医 生开始发现，本地区畸形婴儿的出生率明显上升， 此后又陆续发现12000多名因母亲服用反应停而

郑州大学化学系

有机化学郑州大学化学系

Professor: Zhang Yan-Bing, E-mail: zhangyb@

郑州大学化学系

第五章 立体化学基础:手性分子 立体化学基础:立体化学是从立体观点 立体观点研究分子的结构以及 立体观点 分子的立体结构对其物理性质和化学反应的 影响,是化学中一个重要的研究领域. 立体异构是立体化学(stereochemistry)的主要 内容之一. 构造相同,但分子中原子或基团在空间的排 列方式不同的称为立体异构 立体异构.这种现象称为 立体异构 立体异构现象(stereoisomerism).Professor: Zhang Yan-Bing, E-mail: zhangyb@

郑州大学化学系

立体异构的分类:碳链异构 构造异构 同分异构 构象异构 立体异构 构型异构 对映异构 顺反异构 位置异构 官能团异构

Professor: Zhang Yan-Bing, E-mail: zhangyb@

郑州大学化学系

第一节 旋光性 根据物质对平面偏振光的作用,将物质分 为旋光性物质 非旋光性物质 旋光性物质和非旋光性物质 旋光性物质 非旋光性物质. 旋光性物质可使平面偏振光的偏振面发生 旋转.

Professor:

人民卫生出版社;有机化学课件

第三章

立体化学基础

人民卫生出版社;有机化学课件

了解比旋光度的测定， 了解比旋光度的测定，分子的对称性与旋 光性的产生。 光性的产生。 掌握对映异构体的理化性质、外消旋体、 掌握对映异构体的理化性质、外消旋体、 表示方法：费歇尔投影式。 表示方法：费歇尔投影式。对映异构体构型 的命名：DL命名法 RS命名法 命名法、 命名法。 的命名：DL命名法、RS命名法。旋光异构体 的数目、非对映体、内消旋体。 的数目、非对映体、内消旋体。 了解外消旋体拆分的原则及在药学中的意 义。 熟悉取代环烷烃的顺反异构、对映异构。 熟悉取代环烷烃的顺反异构、对映异构。 取代环己烷的构象分析。 取代环己烷的构象分析。

人民卫生出版社;有机化学课件

同分异构现象碳链异构(如 丁烷/异丁烷) 碳链异构 如:丁烷/异丁烷 构造异构 官能团异构(如 官能团异构 如:醚/醇) constitutional 位置异构(如 辛醇/仲辛醇) 位置异构 如:辛醇/仲辛醇 (原子排列顺序不同) 顺序不同)

同分异构 isomerism(分子式相同 结构不同) 结构不同)

立体异构 Stereo-

构型异构 configurational 对映非对映异构 构象异构 con

人民卫生出版社;有机化学课件

第三章

立体化学基础

人民卫生出版社;有机化学课件

了解比旋光度的测定， 了解比旋光度的测定，分子的对称性与旋 光性的产生。 光性的产生。 掌握对映异构体的理化性质、外消旋体、 掌握对映异构体的理化性质、外消旋体、 表示方法：费歇尔投影式。 表示方法：费歇尔投影式。对映异构体构型 的命名：DL命名法 RS命名法 命名法、 命名法。 的命名：DL命名法、RS命名法。旋光异构体 的数目、非对映体、内消旋体。 的数目、非对映体、内消旋体。 了解外消旋体拆分的原则及在药学中的意 义。 熟悉取代环烷烃的顺反异构、对映异构。 熟悉取代环烷烃的顺反异构、对映异构。 取代环己烷的构象分析。 取代环己烷的构象分析。

人民卫生出版社;有机化学课件

同分异构现象碳链异构(如 丁烷/异丁烷) 碳链异构 如:丁烷/异丁烷 构造异构 官能团异构(如 官能团异构 如:醚/醇) constitutional 位置异构(如 辛醇/仲辛醇) 位置异构 如:辛醇/仲辛醇 (原子排列顺序不同) 顺序不同)

同分异构 isomerism(分子式相同 结构不同) 结构不同)

立体异构 Stereo-

构型异构 configurational 对映非对映异构 构象异构 con

体会：生物大分子是生物信息的载体（携带、体现、传 递、表达）；有序性是信息载体的基础；链的长短、数目、缠绕方式等是信息携带量的基础。 组成：元素组成特点、构件分子组成特点（可修饰性） 结构：一级结构、空间结构、作用力（共价与非共价）、静态生物化学 （生物大分子结构与功能） 糖类、脂类、蛋白质、核酸 （酶、维生素、激素） 主干链的单调重复性、支链的多变性、异构与构象、结构的主次性。 性质：物理、化学、生物学 功能：生物学功能的主次性 体会：各代谢途径的意义、生理功能。 物质代谢：细胞定位、关键酶、代谢物、反应特点、调节。 合成代谢：从头合成、半合成（补救合成） 分解代谢：水解、磷酸解、硫解、焦磷酸解 生物化学动态生物化学 （物质代谢与调节） 糖代谢、脂类代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢 能量代谢（能量变化） 放能反应、吸能反应（偶联） 体会：基因表达的内容、调控及意义。 核酸、蛋白质生物合成的定义、体系（模板、酶、原料、辅助因子）、方向、方式、特点、过程（起始、延长。终止）、加工修饰。 基础分子生物学 （基因的表达与调控） 复制、转录、翻译 （DNA合成、RNA合成、蛋白质合成） 基因表达的调控、操纵子模式（概念、结构、调控方式）。 思维导