1、 CCCCl 第二章第二章 烷烃烷烃 （alkane）第一节第一节 烷烃的同系列及同分异构现象烷烃的同系列及同分异构现象通式：通式：CnH2n+2 同系列和同分异构同系列和同分异构组成上相差组成上相差CH2及其整数倍。同系列中的各化合物互为及其整数倍。同系列中的各化合物互为同系物。同系物。C4H10CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3C5H12 构造异构体构造异构体：具有相同分子式，分子中原子或基团因连接顺：具有相同分子式，分子中原子或基团因连接顺 序不同而产生的异构体。序不同而产生的异构体。由碳架不同引起的异构，称碳架异构。由碳架不同引起的异构，称碳架异构。(属构造异构属构造异构)
2、第二节第二节 烷烃的烷烃的命名命名1.烷基的概念烷基的概念 1）伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子）伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子CH3CCH3CCH3HH3CCHHCHHH4o 3o2o1oC3o 2o 1oH(季)(叔)(仲)(伯)2）烷基）烷基 R-CH3 Me 甲基CH3CH2 Et 乙基CH3CH2CH2n-Pr 正丙基 CH3CCH3CH3CH3CHCH3i-PrCH3CH2CHCH3异丙基s-Bu仲丁基t-Bu叔丁基2.命名命名1）普通命名法（适用于简单化合物）普通命名法（适用于简单化合物）110个碳的烷烃，词头用：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、个碳的烷烃，词头用：甲、
3、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸；辛、壬、癸；10个碳以上，用数字十一、十二等表示。个碳以上，用数字十一、十二等表示。碳架异构体用正、异、新等词头区分。碳架异构体用正、异、新等词头区分。CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH2CH3 CH3CCH2CH3CH3CH3CH3 正己烷正己烷 异己烷异己烷 新己烷新己烷 正：正：异异 新新直链烷烃直链烷烃CH3CH-CH3CH3CCH2-CH3CH32）系统命名法（）系统命名法（IUPAC命名法）命名法）a.选最长碳链作主链，支链作取代基。遇多个等长碳链，则选最长碳链作主链，支链作取代基。遇多个等长碳链，则 取代基多的为主链。取
4、代基多的为主链。CH3CH2CHCH3CH2CH3主链C-C-C-C-C-C-CC-C-CCC C123b.近取代基端开始编号，并遵守近取代基端开始编号，并遵守“最低系列编号规则最低系列编号规则”CH3CHCHCH2CHCH3CH3CH3CH3取代基位号 2，3，5取代基位号 2，4，5 c.取代基距链两端位号相同时，编号从顺序小的基团端开始。取代基距链两端位号相同时，编号从顺序小的基团端开始。顺序：-C-C-C Br Cl F O N C D H 多原子基团第一个原子相同多原子基团第一个原子相同,则依次比较与其相连的其它原子。则依次比较与其相连的其它原子。CH2CH2CH3 C（C、H、H、
5、）C（C、C、H）CHCH3CH3CH2ClCHF2C（Cl、H、H）C（F、F、H）顺序大的基团称顺序大的基团称。d.d.支链上连有取代基，则从和主链相连的碳原子开始将支支链上连有取代基，则从和主链相连的碳原子开始将支链链 碳原子依次编号，并将取代基位号、名称连同支链名写碳原子依次编号，并将取代基位号、名称连同支链名写在在 括号内。括号内。CH3CHCH2CH2CHCH2CH2CH2CH2CH3CH3CCH3H3CCH2CH31 2 3 4 5 6 7 8 9 102312-甲基甲基-5-（1，1-二甲基丙基）癸烷二甲基丙基）癸烷e.e.名称的排列顺序名称的排列顺序 中文名称按基团顺序规则，
6、较小的基团列在前；英文名称中文名称按基团顺序规则，较小的基团列在前；英文名称 按基团首字母的字顺先后列出。按基团首字母的字顺先后列出。CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH3CHCH3CH3CH2CH2HC3 5-丙基丙基-4-异丙基壬烷异丙基壬烷 4-isopropyl-5-propylnonane注意注意 1）相同取代基数目用汉文数字二、三）相同取代基数目用汉文数字二、三.表示；表示；2）取代基位号用阿拉伯数字表示；）取代基位号用阿拉伯数字表示；3）阿拉伯数字与汉字之间必须用短横线分开；）阿拉伯数字与汉字之间必须用短横线分开；4）阿拉伯数字之间必须用逗号分开。）阿拉伯数字之间必须
7、用逗号分开。第三节第三节.烷烃的构型烷烃的构型碳的碳的SPSP3 3杂化和杂化和键的形成键的形成基态时基态时 C C：1S1S2 2 2S 2S2 2 2P 2Px x1 1 2P 2Py y1 1 2P 2Pz z0 0 sp3杂化 激发态 sp3C CH HH HH HH HCsp3HsC CH HH HH HH H 四个四个C-H键键 C-C 键长键长:154pm C-H键长键长:107pm 键能键能:345.6 kJ/mol 键角键角:109.5o；键可以饶轴旋转。键可以饶轴旋转。烷烃分子立体形状表示方法：烷烃分子立体形状表示方法：实线实线-键在纸平面上键在纸平面上;楔线楔线-键在纸平
8、面前键在纸平面前;虚线虚线-键在纸平面后。键在纸平面后。C CC CH HH HH HH HH HH HC CC CH HH HH HH HH HH H六个六个C-HC-H键键 一个一个C-CC-C键键构象构象：由单键旋转而产生的分子中原子或基团在空间的不同：由单键旋转而产生的分子中原子或基团在空间的不同 排列方式。排列方式。1 1）乙烷的构象）乙烷的构象a.a.两种极端构象两种极端构象重叠式（由重叠式（由H-C-C-HH-C-C-H组成的两面角为组成的两面角为0 0o o）交叉式（由交叉式（由H-C-C-HH-C-C-H组成的两面角为组成的两面角为6060o o）重重叠叠式式H HH HH
9、HH HH HH HH HH HC C C CH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH H 楔形式楔形式 锯架式锯架式 纽曼式纽曼式 交交叉叉式式H HH HH HH HH HH HCH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HCHHH 楔形式楔形式 锯架式锯架式 纽曼式纽曼式 介于重叠式与交叉式之间的无数构象称为扭曲式构象。介于重叠式与交叉式之间的无数构象称为扭曲式构象。b.构象的稳定性构象的稳定性分析乙烷两个极端构象分析乙烷两个极端构象C C C CH HH HH HH HH HC C C CH HH HH HC C C CH HH HH
10、HH HH HH H2 22 29 92 25 50 0 排斥力最大排斥力最大 排斥力最小排斥力最小 内能高内能高 内能低内能低 非键连相互作用力非键连相互作用力：不直接相连的原子间的作用力。：不直接相连的原子间的作用力。构象的稳定性与内能有关。内能低构象的稳定性与内能有关。内能低,稳定；内能高稳定；内能高,不稳定。不稳定。内能最低的构象称内能最低的构象称优势构象。优势构象。其它构象的内能介于这两者之间。其它构象的内能介于这两者之间。乙烷不同构象的能量曲线图乙烷不同构象的能量曲线图H HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HH HE E
11、k kJ J/m mo ol lC C-C C1 12 2.5 5 转动能：转动能：12.5kJ/mol 每对重叠氢每对重叠氢H-C-C-H 重叠张力重叠张力(扭转张力扭转张力)：4.2kJ/mol 室温下，构象异构体室温下，构象异构体 处于迅速转化的动态处于迅速转化的动态 平衡中，不能分离。平衡中，不能分离。2.正丁烷的构象正丁烷的构象 绕绕C-2和和C-3之间的之间的键旋转，形成的四种典型构象。键旋转，形成的四种典型构象。HHHHCH3CH3HHHHCH3CH3HHHHCH3H3CHHHCH3H3C 对位交叉式对位交叉式 邻位交叉式邻位交叉式 全重叠式全重叠式 部分重叠式部分重叠式构象稳定
12、性构象稳定性：对位交叉式对位交叉式 邻位交叉式邻位交叉式 部分重叠式部分重叠式 全重叠式全重叠式室温下，正丁烷构象异构体处于迅速转化的动态平衡中，室温下，正丁烷构象异构体处于迅速转化的动态平衡中，不能分离。最稳定的对位交叉构象是优势构象。不能分离。最稳定的对位交叉构象是优势构象。讨讨 论论 题题（1）为什么）为什么1,2-二溴乙烷的偶极矩为零，而乙二醇却有一定的二溴乙烷的偶极矩为零，而乙二醇却有一定的 偶极矩？偶极矩？（2）将右式化合物改写成伞形式、）将右式化合物改写成伞形式、纽曼式，并用纽曼式表示其纽曼式，并用纽曼式表示其 优势构象。优势构象。H HC CH H3 3C Cl lH HC C
13、H H3 3C Cl l（3）下列哪一对化合物是等同的？（假定）下列哪一对化合物是等同的？（假定C-C单键可以自单键可以自 由旋转）由旋转）BrHCH3BrHCH3BrHBrHCH3CH3BrHCH3BrHCH3CH2a.b.CH3BrBrHHCH2CH3第五节第五节 烷烃的物理性质烷烃的物理性质 物理性质与化合物的结构有关物理性质与化合物的结构有关（p4850）1.状态状态 2.沸点沸点(bp)3.熔点熔点(mp)4.相对密度相对密度 5.溶解度溶解度bp.36.1oC 25oC 9oC 1.1.卤代反应卤代反应hvCH4Cl2hvCl2hvCl2CH3ClCH2Cl2CHCl3hvCl2C
14、Cl4 1)氯代氯代2.燃烧反应燃烧反应C Cn nH H2 2n n+2 2+3 3n n+1 12 2O O2 2n nC CO O2 2+(n n+1 1)H H2 2O O +()Q Q烷烃完全燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。烷烃完全燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。CH3CH2CH2CH2CH2 CH2CH2CH2CH3+CH3CH2CH2 +CH2=CH2.CH3 +CH2=CH2.CH3(CH2)7CH3.单电子转移用鱼钩箭头表示。单电子转移用鱼钩箭头表示。1）反应机理）反应机理 亦称反应历程、反应机制，是描述反应由反应物到产物所亦称反应历程、反应机制，是描述反应由
15、反应物到产物所 经历的每一步过程。经历的每一步过程。第七节第七节 反应机理反应机理氯分子在光照或高温下裂解（均裂），产生自由基：氯分子在光照或高温下裂解（均裂），产生自由基：h hv vC Cl l2 2o or r2 2 C Cl l产生甲基自由基：产生甲基自由基：链增长链增长 C Cl l+C CH H4 4C CH H3 3 +H HC Cl l产生新的氯自由基：产生新的氯自由基：链引发链引发 C CH H3 3+C CH H3 3C Cl l +C Cl lCl2链增长链增长 氯甲基自由基的形成：氯甲基自由基的形成：C CH H3 3C Cl l C Cl l+C CH H2 2C C
16、l l H HC Cl l+链增长链增长 氯甲基自由基再与氯分子作用，生成二氯甲烷及氯原子：氯甲基自由基再与氯分子作用，生成二氯甲烷及氯原子：C CH H2 2C Cl l+C Cl l2 2C CH H2 2C Cl l2 2 +C Cl l 链增长链增长 .自由基之间碰撞，形成稳定分子，反应终止：自由基之间碰撞，形成稳定分子，反应终止：C Cl l+C Cl lC Cl l2 2C CH H3 3+C Cl lC CH H3 3C Cl l+C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H2 2C Cl l+C CH H2 2C Cl lC Cl lC
17、CH H2 2C CH H2 2C Cl l链终止链终止整个反应经历三个阶段：链引发、链增长、链终止。整个反应经历三个阶段：链引发、链增长、链终止。此自由基反应也称链锁反应或链反应。此自由基反应也称链锁反应或链反应。讨论题讨论题 1 1）将氯气用光照射后在黑暗中放置一段时间再与甲烷混合，）将氯气用光照射后在黑暗中放置一段时间再与甲烷混合，会发生氯代反应吗会发生氯代反应吗？2 2）甲烷氯代易得氯代烷的混合物，为什么？）甲烷氯代易得氯代烷的混合物，为什么？3 3）甲烷和氯气同时光照，为什么不引发甲基自由基？）甲烷和氯气同时光照，为什么不引发甲基自由基？CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CH4
18、kJ/mol 422.2 414.2 400.8 439ClCl2Cl 243 kJ/mol3）氯代、溴代反应的取向）氯代、溴代反应的取向CH3CH2CH3+Cl2hv25oCCH3CH2CH2Cl+CH3CHCH3Cl45%55%1oH与与2oH被取代的概率为被取代的概率为:6 2氢的相对反应活性：氢的相对反应活性：1oH:2oH=(45/6):(55/2)=1:3.8CH3CHCH3 +Cl2CH3hv25oCCH3CHCH2Cl +CH3CCH3CH3ClCH364%36%1oH与与3oH氢被取代的概率为氢被取代的概率为:9:1氢的相对反应活性：氢的相对反应活性：1oH:3oH=(64/
19、9):(36/1)=1:5 氯代反应三种氢的活性：氯代反应三种氢的活性：1H :2H :3H=1:3.8:5溴代：溴代：9 99 9%+1 14 41 1 E Ea a(k kJ J/m mo ol l)+X X卤素的活性：卤素的活性：F Cl Br I氯化试剂活性高，溴化试剂活性低。氯化试剂活性高，溴化试剂活性低。卤代反应的选择性：溴大于氯（卤代反应的选择性：溴大于氯（Br Cl)影响卤代产物异构体相对产率的主要因素：影响卤代产物异构体相对产率的主要因素：概率因素、概率因素、H原子的反应活性、原子的反应活性、X原子的反应活性。原子的反应活性。不同氢的反应活性与自由基的稳定性有关。不同氢的反应
20、活性与自由基的稳定性有关。自由基的稳定性与共价键均裂时键的离解能大小有关自由基的稳定性与共价键均裂时键的离解能大小有关.CH3HCH3+H Ed=+439.3kJ/mol CH3CH2HCH3CH2 +HCH3CH2CH2HCH3CH2CH2+H CH3CHHCH3CH3CH +HCH3CH3CCH3CH3HCH3C +H CH3CH3+410+410+397.5+389.1自由基稳定性次序为自由基稳定性次序为_(CH3)3C (CH3)2CH CH3CH2 CH3 烷基自由基结构烷基自由基结构 H HH HC C-H Hsp2带孤单电子碳带孤单电子碳 sp杂化。杂化。孤单电孤单电 子占据未参
21、与杂化的子占据未参与杂化的P轨道。轨道。P轨道垂直于三个轨道垂直于三个sp杂化轨道所在的杂化轨道所在的平面。平面。CCH3HHCCH3HCCH3CH3CH3CH3乙基自由基乙基自由基 异丙基自由基异丙基自由基 叔丁基自由基叔丁基自由基 第九节第九节 .烷烃的制备烷烃的制备1.碳架不变的反应碳架不变的反应RXZn+HClRH (X=Cl Br I)RXRH LiAH4CH3(CH2)14CH2IZn+HClCH3(CH2)14CH3CH3CHCH2ClCH3LiAH4CH3CHCH3CH3RH+Mg OHXRX+Mg无水乙醚RMgXH2OCH3CH=CH2+H2ptCH3CH2CH3ptCH3C
22、CCH3+2H2CH3CH2CH2CH32.碳原子数增加的反应（偶联反应）碳原子数增加的反应（偶联反应）2RLi+CuIR2CuLi+LiIR2CuLi+RXRR+RCu+LiXCH3CHCH3 2CuLi+BrCH2CH2CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3无水乙醚H2ORX+2LiRLi+LiX RLiRH+LiOH补充题补充题CH3Br2 hv完成反应并写出一元溴代的反应机制：思思考考题题写出下列合成反应步骤：写出下列合成反应步骤：CH3CH2CH2CH3CHCHCH3CH3CH3 第三章第三章 脂环烃脂环烃（alicyclic hydrocarbons）第一节第一节 脂环烃的分类和
23、命名脂环烃的分类和命名脂环烃环碳原子的饱和程度碳环数目环烷烃 CnH2n 环烯烃环炔烃单环双环多环CnH2n-2CnH2n-4(上）二二.脂环烃的命名脂环烃的命名 1.单环烃单环烃 1）按成环碳原子数目称为环某烷。）按成环碳原子数目称为环某烷。1-甲基甲基-3-乙基环己烷乙基环己烷4-甲基环己烯甲基环己烯2）长链作母体，环作取代基。）长链作母体，环作取代基。3-甲基甲基-4-环丁基庚烷环丁基庚烷3）顺、反环烷烃）顺、反环烷烃 受环的限制，受环的限制，键不能自由旋转。环上取代基在空间的键不能自由旋转。环上取代基在空间的 位置不同，产生顺反位置不同，产生顺反(几何几何)异构。异构。顺顺(cis)：
24、两个取代基在环同侧；两个取代基在环同侧；反反(trans)：两个取代基在环异侧。两个取代基在环异侧。HCH3H3CHHCH3H3CHCH3CH3H CH3 H3C H顺顺-1,4-二甲基环己烷二甲基环己烷 反反-1,4-二甲基环己烷二甲基环己烷2.双环烃双环烃分子的碳架中含有两个碳环的烃。分子的碳架中含有两个碳环的烃。联环联环 桥环桥环 螺环螺环 稠环稠环1）双环桥环烃命名）双环桥环烃命名桥头碳原子：两环共用的碳原子。桥头碳原子：两环共用的碳原子。桥：两个桥头碳原子之间的碳链或一个键。桥：两个桥头碳原子之间的碳链或一个键。桥头碳桥头碳桥桥桥(3)(1)(2)二环二环 3.2.1 辛烷辛烷123
25、45672,7,7-三甲基二环三甲基二环2.2.1 庚烷庚烷2）螺环烃）螺环烃 螺原子：两个碳环共用的碳原子螺原子：两个碳环共用的碳原子螺原子12345678910 螺螺4.5癸烷癸烷5-甲基螺甲基螺3.4辛烷辛烷 讨论讨论12345673,7,7-三甲基二环三甲基二环4.1.0庚烷庚烷 2,8-二甲基二甲基-1-乙基二环乙基二环3.2.1 辛烷辛烷 第二节第二节 脂脂 环烷烃的性质环烷烃的性质物理性质；物理性质；化学性质化学性质(自由基取代、小环化合物性质特殊自由基取代、小环化合物性质特殊)。rt.hvor 300oC取代+HBr+Br2Brrt.BrBr+HII加溴加卤化氢+Br2pt/c
26、50OCpt/c250OC加氢+H2+H2第三节第三节 脂脂 环烃的结构与稳定性环烃的结构与稳定性 为什么小环化合物容易开环并且三元环比四元环更容易开环，为什么小环化合物容易开环并且三元环比四元环更容易开环，而五元环、六元环相对稳定？而五元环、六元环相对稳定？角张力角张力(拜尔张力拜尔张力)：与正常键角偏差而引起的张力。：与正常键角偏差而引起的张力。49.5o19.5o1.5o与正常键角偏差角度三元环四元环 五元环环烷烃 五元以上的环会不会因环数增大而不稳定？五元以上的环会不会因环数增大而不稳定？比较单位比较单位CH2燃烧热燃烧热(H)kJ/mol环丙烷 环丁烷 环戊烷 环己烷 环庚烷 环辛烷
27、 链状烷烃 697.1 686.1 664.0 658.6 662.4 664.2 658.6kJ/mol环张力：比烷烃环张力：比烷烃CH2高出的能量。高出的能量。环己烷及其衍生物的构象环己烷及其衍生物的构象1.环己烷的构象环己烷的构象极端构象：极端构象：椅式椅式 船式船式 1）椅式构象）椅式构象HHHHHHHHHHHH123456250pm6HHHH12345HHHHHHHH 不存在：不存在：非键连作用；非键连作用；扭转张力；扭转张力；角张力。角张力。a 键e 键a键键：直立键：直立键(竖键竖键)(axial bonds)e键键：平伏键：平伏键(横键横键)(equatorial bonds)
28、构构象象翻翻转转 a键转变成键转变成e键，键，e键转变成键转变成a键；键；环上原子或基团的空间关系保持。环上原子或基团的空间关系保持。2）船式构象）船式构象612345HHHHHHHHHHHHHHHHHH183pm123456 存在：存在：非键连作用；非键连作用；扭转张力；扭转张力；稳定性：椅式构象环己烷稳定性：椅式构象环己烷 船式构象环己烷船式构象环己烷室温下，平衡有利于椅式构象室温下，平衡有利于椅式构象（优势构象）。（优势构象）。2.取代环己烷的构象取代环己烷的构象1）一取代环己烷的构象）一取代环己烷的构象CH3CH3a e 5%95%E=7.1kJ/mol平衡有利于平衡有利于-CH3处于
29、处于e键的构象键的构象(优势构象优势构象)。构象分析构象分析CH3HCH3 HCH3(120pm)(200pm)非键连作用非键连作用 邻交叉型邻交叉型 对交叉型对交叉型 平伏键甲基环己烷比直立键甲基环己烷稳定：平伏键甲基环己烷比直立键甲基环己烷稳定：7.1 kJ/mol2)二取代环己烷的构象二取代环己烷的构象CH3CH3E=10.4 kJ/molCH3CH3试比较顺式和反式试比较顺式和反式 1,4-二甲基环己烷的稳定性。二甲基环己烷的稳定性。H3CCH3H3CCH3CH3CH3eaCH3CH3aeCH3CH3CH3CH3eeaa ea键型键型ee键型键型aa键型键型 甲基甲基ee键型异构体比甲
30、基键型异构体比甲基ea键型异构体稳定键型异构体稳定。讨论讨论1.指出下列构象异构体中哪一个是优势构象。指出下列构象异构体中哪一个是优势构象。CH3(CH3)3CC(CH3)3CH32.写出化合物 的优势构象OHCH3CH3OHCH3OH 优势构象优势构象.十氢化萘十氢化萘87654321二环二环4.4.0癸烷癸烷HHHH顺式顺式反式反式HHHHHH1234567812345678910910ABAB顺式有构象异构体顺式有构象异构体 反式无构象异构体反式无构象异构体试写出化合物 的优势构象HHCH3HCH3HCH3HH光源光束先进方向Nicol prism普通光平面偏振光aa目镜检偏镜盛液管起偏
31、镜单色光源 C(g/ml)l(dm)a t =ABCDACDBCCOOHCH3OHHCCOOHCH3HOHS-(+)-乳酸R-(-)-乳酸 D20=+3.8o(水水)D20=-3.8o(水水)D20=+3.8o(水水)D20=-3.8o(水水)CCHClClHCClClHCH3HFHClClHHFCH2CH2CH2CH2ClClb只含旋转轴对称因素的分子是只含旋转轴对称因素的分子是非对称分非对称分子。手性分子。子。手性分子。NHHH C3CH3CH3C2CH3CH3HHHHC2COOHCOOHHOHHOHC2（无）（有）（无）（有）HCH3ClHHClH3CH旋转180oClHHClH3CHC
32、H3HHCH3ClHHClH3CHb D D2020=+3.8=+3.8o o(水水)D D2020=-3.8=-3.8o o(水水)CH3CHCOOHOH*CNH2COOHH手性碳用C*标识外消旋体外消旋体：等量的左旋体与右旋体的混合物。无旋光性。：等量的左旋体与右旋体的混合物。无旋光性。外消旋体用外消旋体用()或或(RS)或或(dl)或或 DL表示表示CCOOHH3CHOHCCOOHCH3HHOHOHCOOHCH3（前）（前）（后）（后）交叉点 手性碳（位于纸平面上）H3CCH2CH3HCOOHHCH2CH3COOHCH3CH3CH2COOHHCH3HCOOHCH3CH2CH3CCOOH
33、H ClCH3CCOOH Cl CH3HClCOOHHH3CSCOOHClCH3HS将下列化合物改写成将下列化合物改写成Fischer投影式，投影式，并标出手性碳原子构型。并标出手性碳原子构型。H3CHCH2CH3COOH转 90o(在纸平面上)HOOCCH2CH3CH3HHOHCOOHCH3对调一次HOHCOOHCH3再对调一次HOHCH3COOH旋转180o在纸平面上HOHCOOHCH3R S R R甘油醛HOHCHOCH2OHHOHCHOCH2OHD-(+)-甘油醛L-(-)-H2NHCOOHRL-氨基酸3）相对构型）相对构型D、L标记法标记法HOHClHCOOHCOOHCOOHHOHH
34、ClCOOHHOHHClCOOHCOOHHOHClHCOOHCOOH 2R3R 2S3S 2R3S 2S3R dl-dl-对映关系：对映关系：与与；与与 非对映关系：非对映关系：与与、与与、与与、与与 HOOC-CH-CH-COOHOH OH*酒石酸HOHHOHCOOHCOOHHOHHOHCOOHCOOHHOHHOHCOOHCOOHHOHHOHCOOHCOOH 对映关系：对映关系：与与；内消旋体内消旋体 与与 内消旋体内消旋体(meso)：分子内部形成对映两分子内部形成对映两半的化合物。半的化合物。(有平面有平面 对称因数对称因数)。HOHHOHCOOHCOOH内消旋体无旋光性内消旋体无旋光性
35、(两个相同取代、构型相两个相同取代、构型相反的手性碳原子，处于同一分子中，旋光性反的手性碳原子，处于同一分子中，旋光性抵消抵消)。内消旋体是一个不能分离的纯化合物内消旋体是一个不能分离的纯化合物 纯物纯物质。质。CH3HCH3OHOHHHCH3HOHOHCH3HCH3HOHOHCH3(A)(B)(C)NCH3CH3CH2CH2CH3OH下列分子中有多少个不对称碳原子？下列分子中有多少个不对称碳原子？NO2OHNHCOCHCl2OHHOHHHH3CH3CCOHHOOCCH3HCCOOHCH3OHHCCOOHHOCH3HCCOOHCH3HOH(S)-(S)-(R)-(R)-1970年年IUPAC规
36、定：远离最小的原子方向看规定：远离最小的原子方向看基团大小顺序：OH COOH CH3 HFischer投影式中：顺序最小的原子投影式中：顺序最小的原子(或基团或基团)在竖在竖线上线上,顺时针排列为顺时针排列为R构型构型,逆时逆时 S构型构型,逆时逆时 针针排列为排列为R构型。构型。ABCDABCDACDBACBABCDDclockwise-Rcounterclockwise-S如果固定某一个基团，而依次改变另三个基团的位置，如果固定某一个基团，而依次改变另三个基团的位置，则分子则分子 构型不变。构型不变。H3CCH2CH3HCOOHHCH2CH3COOHCH3CH3CH2COOHHCH3HC
37、OOHCH3CH2CH3 S S S S 试判断下列试判断下列Fischer投影式中与投影式中与(s)-2-甲基丁酸成对映关系的有哪甲基丁酸成对映关系的有哪 几个？几个？CHCOOHCH3CH2H3CH3CC2H5HCOOHC2H5COOHHCH3HC2H5A B CH3CHCOOHC2H5HCH3COOHHCH3H3CHC2H5COOHHCH3D E F G HCOOHCH3 C2H5 COOHC2H5C2H5COOHsHOOCHCOOHHHHCOOHCOOHHHHOOCHOOCmeso-(S,S)-(R,R)-一、环丙烷衍生物一、环丙烷衍生物二、环己烷衍生物顺式反式HOOCHOOCHOOC
38、COOHCOOHCOOHHHHHHH二、环己烷衍生物ABABAABBIIIIIIIVBBAABBAAAB BAAB BACCCABABsp2sp中心碳原子两个中心碳原子两个 键平面垂直正键平面垂直正 交交,两端碳原子上四个基团，两端碳原子上四个基团，两两处于互为垂直的平面上。两两处于互为垂直的平面上。当当AB B，分子有手性。分子有手性。C=C=CClHClH（有手性）HHCH3ClHCOOHHHOOCHH 当同一环上邻位有不对称取代时（取代基或原子当同一环上邻位有不对称取代时（取代基或原子 体积较大），体积较大），整个分子无对称面、无对称中心整个分子无对称面、无对称中心,分子有手性。分子有手
39、性。NO2HOOCCOOHO2NO2NHOOCCOOHNO2当一个苯环对称取代时（即邻位两个取代基相同时），当一个苯环对称取代时（即邻位两个取代基相同时），分子无手性。分子无手性。O2NHOOCClClOHOH联萘衍生物：联萘衍生物：2,2-联萘二酚是手性分子联萘二酚是手性分子。N+C6H5 OH-CH3CH3CH2CH2C6H5P+C6H5CH2CH2CH3CH3 Br-CH2C6H5HBrOHH试给化合物：一个正确名称。写出化合物写出化合物(1R,3S,5R)-1-甲基甲基-3-硝基硝基-5-氯环己烷氯环己烷的的 结构并画出其优势构象。结构并画出其优势构象。写出环己六醇所有立体异构体及其中
40、一个最稳定写出环己六醇所有立体异构体及其中一个最稳定的的 构象。构象。名称名称 熔点熔点/oC 25(20%水水）溶解度溶解度 pka1 pka2 (+)-酒石酸酒石酸 170 +12o 139 2.93 4.23 (-)-酒石酸酒石酸 170 -12o 139 2.93 4.23NCH3CH3CH2CH2CH3OHd-异构体异构体 有强兴奋作用有强兴奋作用 l-异构体异构体 抗兴奋作用抗兴奋作用NO2OHNHCOCHCl2OHD-(-)有杀菌作用有杀菌作用L-(+)无药效无药效Cl2hv2ClCH3CH2CH2CH3 ClCH3CHCH2CH3+HClC=OCH3CH3CH2H2NiCH3O
41、HC2H5HCH3HC2H5HO+50%50%CH3CHC2H5Cl2ababCH3CClHC2H5CH3CClC2H5H50%50%+_()-酸+(-)-碱(+)-酸-(-)-碱(-)-酸-(-)-碱结晶分离(+)-酸-(-)-碱(-)-酸-(-)-碱HClHCl(+)-酸(-)-酸 拆分剂光活性碱 如：奎宁、马钱子碱、辛可宁碱等光活性酸 如：酒石酸、樟脑磺酸、谷氨酸等+_()-CH3CHCOOHNH2乙酰化+_()-CH3CHCOOHNHCOCH3乙酰水解酶COOHCH3HH2N+COOHCH3NHCOCH3 H 拆分的理论收率拆分的理论收率 50%L-(+)-丙氨酸丙氨酸HNOH2N水解酶PH=8HOOCNH2NH2+HNOH2N外消旋酶消旋化的动态拆分：消旋化的动态拆分：dl-氯霉素+d-结晶 d-氯霉素滤液加入dl-结晶 l-氯霉素滤液1）2）冷却1）2）冷却对映体过量百分率（%ee）=R-SR+S100%=%R-%S立体选向百分率（选向率）=A-BA+B100%=%A-%B光学纯度百分率（%O.P）=100%a观察a纯品CCCH3HH3CHBr2反加BrBrHCH3HCH3BrCH3HCH3HBr+BrHHBrCH3CH3HBrBrHCH3CH3顺式-2-烯烃dl-CHCH3CCH3HBr2反加BrBrHHCH3CH3BrHBrHCH3CH3反-2-丁烯(meso)
