1、習(xí)題與解答,第七章:立體化學(xué),（1）,兩環(huán)垂直相交當(dāng)分子2、2，、6、6，位分別連接的基團(tuán)不同時(shí)，分子無(wú)對(duì)稱面具有旋光性。,問(wèn)題7 13解釋：,（2）,兩環(huán)垂直相交，兩端基團(tuán)所在的-鍵平面相互垂直分子中無(wú)對(duì)稱面和對(duì)稱中心分子有旋光性。,兩環(huán)共平面，兩端的-鍵平面共平面，分子具有對(duì)稱面，無(wú)旋光性。,紙平面就是分子的對(duì)稱面,兩端-鍵平面相互垂直，所帶基團(tuán)不同有旋光性。,兩端-鍵平面相互垂直，所帶基團(tuán)不同有旋光性,（6）、,三個(gè)環(huán)相互垂直，分子結(jié)構(gòu)對(duì) 稱，分子具有對(duì)稱面無(wú)旋光性。,1. 區(qū)別下列各組概念并舉例說(shuō)明。,(1).手性和手性碳。,手性： 實(shí)物和鏡象不能重合的現(xiàn)象稱為手性 ,它如同人的 左右

2、手，互為鏡象，但不能重合。 手性碳：連接四個(gè)不同原子或基團(tuán)的碳原子稱為手性碳。用 “*”標(biāo)記。,(2).旋光度和比旋光度。,旋光度： 是由旋光物質(zhì)的分子引起的，與分子的多少有 關(guān)，因此旋光儀測(cè)定的旋光度大小與盛液管的 長(zhǎng)度、溶液的濃度有關(guān)。 比旋光度：排除了各種影響因素后，具有可比性的物 質(zhì)的旋光度。,：光源的波長(zhǎng) t：測(cè)定溫度 ：比旋光度 ：旋光度 c：溶液的濃度 l：盛液管的長(zhǎng)度（dm）,(3).對(duì)映體和非對(duì)映體。,對(duì)映體： 具有實(shí)物和鏡象關(guān)系的一對(duì)立體異構(gòu)體，稱 為對(duì)映體。它們具有旋光性，旋光度相同， 旋光方向相反。 非對(duì)映體：不具有以上關(guān)系的為非對(duì)映體。,例如,對(duì)映體,對(duì)映體,非對(duì)映體

3、,(4).內(nèi)消旋體和外消旋體。,內(nèi)消旋：有手性中心，但無(wú)手性（旋光性）的化合物或（分子） 叫作內(nèi)消旋。因?yàn)榉肿又杏袑?duì)稱因素（對(duì)稱中心或?qū)ΨQ 面）旋光性在分子內(nèi)部相互抵消。,外消旋體：由等量的左旋體和右旋體組成的混和物叫外消旋體。 一個(gè)異構(gòu)體分子產(chǎn)生的旋光被其對(duì)映分子所產(chǎn)生的大 小相等方向相反的旋光所抵消。,20D= -3.8 20D= +3.8,等量的乳酸對(duì)映體混合物無(wú)旋光性,構(gòu)象：具有一定構(gòu)型的化合物分子，由于圍繞碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn) 而造成分子中的原子或基團(tuán)在空間的不同的排列形式。 構(gòu)象異構(gòu)體之間可通過(guò)碳碳單鍵之間的旋轉(zhuǎn)而相互轉(zhuǎn)化。,(6)左旋與右旋。,對(duì)映異構(gòu)體對(duì)平面偏振光的作用，使平面偏振光

4、向右旋，稱為右旋體，用符號(hào)（+）表示，它的對(duì)映體則一定使偏振光向左旋，稱為左旋體，符號(hào)（-）表示。,(7)構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)。,構(gòu)造異構(gòu)：分子式相同，但是分子內(nèi)原子排列的順序或方式不 同而產(chǎn)生的異構(gòu)形式叫構(gòu)造異構(gòu)。,構(gòu)型：具有一定構(gòu)造的化合物分子中的原子或基團(tuán)在空間的排 列狀況。,(5)構(gòu)型與構(gòu)象。,構(gòu)造異構(gòu)包括:碳鏈異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)、位置異構(gòu)和互 變異構(gòu)四種。,立體異構(gòu)：構(gòu)造式相同，分子中的原子或基團(tuán)在空間的 排列方式不同所產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象叫立體異構(gòu). 立體異構(gòu)包括：順、反異構(gòu)、 對(duì)映異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu)。,2. 什么是手性分子？下面哪些是手性分子，寫(xiě)出 它們的構(gòu)型式。并用 R,S 標(biāo)記它們的構(gòu)型。

5、,手性分子:與其鏡像不能重疊的化合物分子叫手性分子。 一般來(lái)說(shuō)手性分子都具有旋光性。,（1）3-溴己烷,S,R,(2) 3-甲基-3-氯戊烷,無(wú)手性,（3）1，3-二氯戊烷,S,R,（4）1，1-二氯環(huán)丙烷,無(wú)手性,（5） 1，2-二氯環(huán)丙烷,無(wú)手性,無(wú)手性,3. 下列化合物哪些有旋光性？為什么？ （1）,（6）3-氯-3-甲基戊烷 （與（2）同）,（7）1-甲基-4-異丙烯基環(huán)己烷,無(wú)旋光性。分子為螺環(huán)化合物，兩個(gè)環(huán)垂直相交，紙平面就是分子的對(duì)稱面。,偶數(shù)環(huán)，對(duì)角線， 順?lè)炊加袑?duì)稱面。,環(huán)平面與紙面垂直,環(huán)平面在紙平面上,（2）,（3）,左邊與紙平面垂直的環(huán)平面就是分子的對(duì)稱面,兩環(huán)垂直相交

6、，既無(wú)對(duì)稱面又無(wú)對(duì)稱中心，化合物具有旋光性。,無(wú)旋光性,（4）,分子既無(wú)對(duì)稱面又無(wú)對(duì)稱中心，有旋光性。,（5）,由于兩個(gè)硝基的相互作用使得分子平面發(fā)生 了扭曲，分子失去了對(duì)稱面而具有旋光性。,（6）,有旋光性。分子無(wú)對(duì)稱面，也無(wú)對(duì)稱中心,（7）,無(wú)旋光性，有對(duì)稱中心,（8）,有對(duì)稱面（垂直紙面）,4.命名下列化合物。,（R）-3-溴-1-戊烯,（2）,(2S,3R) 1，3-二氯-2-甲基戊烷,（1）,（3）,(2S,3S)-2-氯-3-溴戊烷,（4）,（2S,3S,4R）-2-氯-3，4-二溴已烷,(1S,2S,4R)-1-氯-2-甲基- 4-異丙基環(huán)己烷,5.寫(xiě)出下列化合物的構(gòu)型式（立體表

7、示或投影式）：,（5）,(1) S)-(-)-1-苯基乙醇,（2）（R）-（-）-1，3-丁二醇,（3）（2S,3S）-（+）-2-甲基-1，2，3-丁三醇,（4）（4S,2E）-2-氯-4-溴-2-戊烯,（5）（2R,3R,4S）-4-氯-2，3-二溴己烷,（6）（S）-（+）-1-苯基-2-甲基丁烷,（7）（1S,3S,4R）-3-甲基-4-乙基環(huán)己醇,6.寫(xiě)出下列化合物的所有立體異構(gòu)體；并用（R,S 及Z,E）標(biāo)明構(gòu)型。,(1) 2,4-二溴戊烷,(2) 1,2-二苯基-1-氯丙烷,（3）1-甲基-2-亞乙基環(huán)戊烷,（4）,（5）1-氚-1-氯丁烷,7.寫(xiě)出下列化合物的費(fèi)歇爾投影式，并用

8、R和S標(biāo)定不對(duì) 稱碳原子.,(1),下列各對(duì)化合物哪些屬于非對(duì)映體，對(duì)映體， 順?lè)?異構(gòu)體，構(gòu)造異構(gòu)體或同一化合物。,對(duì)映體,對(duì)映體,對(duì)映體,書(shū)寫(xiě)不規(guī)范，應(yīng)為對(duì)映異構(gòu)體。,互為順?lè)串悩?gòu)體,非對(duì)映體,同一化合物,構(gòu)造異構(gòu)體,9.異戊烷進(jìn)行自由基氯化后，小心的分餾所得到的產(chǎn)物。 （1）預(yù)計(jì)將得到多少個(gè)分子式為C5H11Cl的餾分？ 試寫(xiě)出這些餾分化合物的構(gòu)造式或構(gòu)型式。 （2）其中有光學(xué)活性（有旋光）的餾分嗎？ （3）無(wú)旋光性的餾分是外消旋體，內(nèi)消旋體，還是無(wú) 手性碳原子的化合物？ （4）假使有外消旋體，那么它是怎樣形成的？,(1) 將得到四個(gè)餾分化合物：,解答：,產(chǎn)生餾分(3)的反應(yīng)過(guò)程:,解答

9、：S,(2)在下列構(gòu)型式中哪些是與述化合物的構(gòu)型相同？ 哪些是它的反映體呢？,對(duì)映體,相同,相同,相同,11.家蠅的性誘劑是一個(gè)分子式為C23H46的烴類化合物， 加氫后生成C23H48; 用熱而濃的KMnO4氧化時(shí)，生成 CH3(CH2)12COOH 和 CH3(CH2)7COOH。它和溴的加成 物是一對(duì)對(duì)映體的二溴代物。試問(wèn)這個(gè)性誘劑可能 具有何種結(jié)構(gòu)？,解答可能的結(jié)構(gòu):,12.進(jìn)行下列各反應(yīng)以后，通過(guò)仔細(xì)分餾或再結(jié)晶將產(chǎn)物 分開(kāi)，試說(shuō)出在各反應(yīng)中會(huì)收集到多少個(gè)餾分，畫(huà)出 組成各餾分的化合物的立體化學(xué)式，并用R/S標(biāo)記， 再指出收集到的餾分是有旋光性的，還是無(wú)旋光性的。,（1）(R)仲丁基氯在300的二氯代反應(yīng)：,(2) 外消旋仲丁基氯在300的二氯代反應(yīng)：,(3) 外消旋1-氯-2-甲基丁烷在300的二氯代反應(yīng)：,共得6種餾分，均無(wú)旋光性。其中五種為外消旋體，一種內(nèi)消旋體。,(4) 溴與（S）-3-溴-1-丁