有机化学 立体化学

立体化学知识思维导图，包括：旋光性的概念与结构的关系、旋光异构体构型、含多个不对称碳原子三部分。

立体化学

• 旋光性
  • 概念
    • 旋光性
      • 物质能使偏振光振动平面旋转一定角度的性质，也叫光学活性
    • 比旋光度
  • 与结构的关系
    • 手性
      • 化合物分子与其镜像不能完全重叠，则存在对映异构体
        • 对映异构体：旋光度大小相等方向相反；非手性环境下无区别
        • 旋光异构体：旋光性不同的立体异构体
    • 对称性
      • 凡有对称中心或对称面的分子一定非手性，无对映异构体，无旋光性
      • 分子内存在对称轴，可能手性也可能非手性
    • 不对称碳原子
      • 与碳原子直接相连的四个原子或基团互不相同
• 旋光异构体构型
  • Fischer投影式
    • 横外竖内
    • 不可翻转180°；可纸面旋转180°
    • 手性碳连接的任意两部分相互交换（次数）：奇变偶不变（构型）
  • 表示方法
    • D/L标记
      • 衍生化
      • 特点：与旋光性无关；一般应用于氨基酸、糖等分子
    • R/S标记
      • 基团大小比较采用顺序规则
      • R/S标记不能推断旋光方向
      • Fischer投影式判断
        • 最小基团d在横线上
          • a-b-c 顺时针R逆时针S
        • 最小基团d在竖线上
          • a-b-c顺时针S逆时针R
• 含多个不对称碳原子
  • 非对映体
    • 分子中含两个及两个以上手性中心时存在
  • 外消旋体
    • 1mol左旋体+1mol右旋体→外消旋体
    • 混合物；旋光度为0；性质与左、右旋体不同
  • 内消旋体
    • 纯净物，无旋光性
  • 一般来说，分子含有n个不同的手性碳时，有2^n个立体异构体、2^(n-1)个对映体和非对映体
  • 不含不对称碳
    • 丙二烯型
      • 任何一端或两端上的碳原子连有相同取代基，则分子无手性
    • 联芳香烃化合物
      • 2,6与2',6'位上取代基分别不相同，则分子有手性
    • 螺环化合物
      • 螺环结构上的环相互垂直时就会产生一堆对映体
• 总结