对映异构

将对映异构章节的内容详细有秩地进行了分类整理，主要是物质的旋光性、分子的手性和对称性、含手性碳的对映体和构型地标记法这几个板块，可以帮助更好的学习有机化学对映异构地内容。

对映异构

• 物质的旋光性
  • 旋光性：物质能使偏振光的振动面发生旋转的性能
  • 旋光性物质/光活性物质：具有旋光性的物质，如2-氯丁烷，乳酸，葡萄糖等
  • 旋光度
    • 定义：旋光性物质使平面偏振光转动的角度，包括方向和角度，α表示
    • 表示：右旋（顺时针）用（+）表示，左旋（逆时针）用（-）表示
    • 影响因素：物质本身性质、光源、温度、溶剂、浓度、管长等
  • 比旋光度（质量比旋光本领）
    • [α]tD =α/（L*C）
• 含手性碳的对映体
  • 分子模型表示方法
    • 楔线式（透视式）：中心碳原子在纸平面上，实线表在纸平面上的原子，虚线表示指向纸平面后方，楔形线表指向纸平面前方
    • 费歇尔投影式
      • 书写规则
        • 主碳链直立，编号较小一端朝上（主链下行）
        • 水平线和垂直线的交叉点代表手性碳
        • 手性碳的水平线代表向前指向读者的键
        • 手性碳的垂直线代表指向远离读者的键
      • 规定
        • 投影式中同一手性碳原子上所连原子或基团，两两交换偶数次后，构型不改变；交换奇数次后改变，成其对映体
        • 投影式在纸上旋转180°时构型不变，90°或270°改变
        • 一个取代基不变，另外三个顺或逆时针旋转，构型不变
  • 含一个手性碳原子的化合物的对映异构
    • 外消旋体
      • 等量左旋体和右旋体的混合物，用（±）或dl表示
      • 无旋光性，可拆分
  • 含两个不同手性碳的脂肪族化合物的对映异构
    • 分子中含有两个不同手性碳原子时，有四个立体（旋光）异构体
    • 分子中含有n个不同的手性碳原子时，立体异构最大数目为2^n
  • 含两个相同手性碳的脂肪族化合物的对映异构
    • 内消旋化合物：分子中虽然有手性碳原子，但整体是非手性的（分子内有一对称面）的化合物
    • 内消旋体：含手性碳原子的非手性分子。无旋光性，无对映体，纯物质，不可拆分
    • 含两个相同手性碳原子的化合物有三个立体异构，一对对映体（旋光），一个内消旋体（无旋光）
      • 酒石酸
• 构型的标记法
  • D/L构型表记法
    • 人为的选定（+）-甘油醛为标准物，规定：投影式中（主碳链处于垂直方向，醛基在碳链上端），C2上的羟基处于右侧的为D-构型。其对映体，（-）甘油醛为L-构型
    • 局限性
      • D/L构型仅表示编号最大的一个手性碳原子的构型
      • D/L命名法一般只适合于那些能通过化学方法与甘油醛联系起来的化合物的命名。
      • 对于不能用化学方法联系的化合物，则难用D/L命 名法命名。
  • R/S构型标记法
    • 次序规则
      • 先大后小,先重后轻:(与C*直接相连的原子)原子序数大者优先;同位素重者优先(顺序规则的核心) -I>-Br>CI>-SH>-OH>-NH2>-CH3>-D>-H
      • 当与C*直接相连的原子相同时，则比较下一层次(即逐个比较次接原子，若还是相同，则继续顺着原子链找下去，直到找到优先基团为止)。(顺藤摸瓜)
      • 当与C*直接相连的原子或基团为双键或叁键时则把其当作两个或三个单键看待。(重键化单)
    • 标记步骤
      • 将与手性碳原子直接相连的原子或基团，按照次序 规则排序(a>b>c>d)。
      • 构型判断方法:将序位最小的原子或基团置于距眼 睛最远的前方，再将其它三个原子或基团，按次序从大到小排列，若为顺时针方向,标记为R构型;若为反时针方向, 标记为 S 构型
    • 费尔曼投影式确定构型命名
      • 最小基团d在竖键时(后)，直接观察。 a→b→c，顺时针排列，R a→b→c逆时针排列，S
      • 最小基团d在横键(前)时，则刚好相反。 a→b→c，顺时针排列，S a→b→c，逆时针排列，R
      • 当有两个或以上手性碳原子时，先对碳原子编号命名，再对每一个手性碳原子分别标记。
• 分子的手性和对称性
  • 手性分子和对映异构体
    • 手性：互为镜像与实物的关系（对映关系），彼此又不能重合的现象
      • 产生异构现象的结构依据是手性
    • 手性分子：实物与其镜像不能重叠的分子
      • 乳酸分子是手性分子
    • 有一个手性碳原子的分子必定是手性分子，有一对对映体
  • 判断手性分子的依据
    • ①分子(立体实物)与镜像能否重合，不能重合的为手性分子(绝对)。
    • ②是否存在对称面或对称中心，没有对称面或对称 中心的分子是手性分子(绝对)。
    • ③是否存在手性碳原子(不绝对)
      • 含1个手性碳原子的分子，必定是手性分子，存在 一对对映体。(绝对)
      • 含2个或2个以上手性碳原子的分子，可能是手性 分子，也可能不是手性分子。(不绝对)
      • 有些没有手性碳原子的分子也有可能是手性分子。 (不绝对)