1CH3CH=CCH(CH3)2C2H5CCC2H5CH(CH3)2CH3HCCCH(CH3)2C2H5CH3H优优优优(E)(Z)(CH3)2CHCH=CCH2CH3CH3第四章立体异构思考与练习4-1判断下列化合物的典型构象有几种,并写出它们的纽曼投影式。(1)四种(2)四种4-2写出1-甲基-4-乙基环己烷的所有椅式构象,并指出哪个是优势构象。4-3写出下列化合物的构造式。判断下列化合物哪些有顺反异构体,若有,写出它们的顺反异构体并用顺、反或Z、E表示其构型。(1)(2)(3)有(4)有部分重叠式(c)完全重叠式(d)(a)对位交叉式(b)邻位交叉式CH2BrHHHHCH2BrCH2BrHHHHCH2BrCH2BrHHHHCH2BrCH2BrHHCH2BrHH(优势构象)部分重叠式(c)完全重叠式(d)(a)对位交叉式(b)邻位交叉式COOHHHHHCOOHCOOHHHHHCOOHCOOHHHHHCOOHCOOHHHCOOHHH(优势构象)HCH3123456H(b)H5C2HCH3123456H(a)C2H5(优势构象)H5C2HCH3123456H(d)HCH3C2H5123456H(c)CH3C2H5HCH3CH3C2H5HCH3顺反BrBrBr无CCCH(CH3)2HH5C2H3C(Z)CCHCH(CH3)2H5C2H3C(E)优优优优CH3C2H5CH32(5)无(6)4-5偏振光是如何产生的?什么是物质的旋光性?偏振光是普通光通过尼科尔棱镜产生的,它只在某一个平面上振动。物质能使偏振光的振动平面发生旋转的性质叫做旋光性。4-6测定比旋光度有什么意义?测定比旋光度可以对旋光性物质进行定性及定量分析;可以判断化学反应进行的程度或化学反应的终点。4-7某一物质的水溶液浓度为1g/mL,使用10cm长的盛液管,以钠光灯为光源,20℃时测得其旋光度为+2.62°,试计算该物质的比旋光度。若将其稀释成0.5g/mL的水溶液,计算它的旋光度是多少?已知:α=+2.62°L=1dmc=1.0g/mL所以:已知:=+2.62°L=1dmc=0.5g/mL所以:α=(+2.62°)×1×0.5=+1.31°4-8使用钠光灯和1dm的盛液管,在20℃时测得乳酸水溶液的旋光度为+7.6°,计算该溶液的浓度。(=+3.8°)已知:=+3.8°L=1dmα=+7.6°所以:4-9什么叫手性分子?手性分子有何特点?物质的旋光性、分子的手性与对映异构有何关系?如何判断分子是否具有手性?与其自身镜像不能重叠的分子叫做手性分子。手性分子就像人的左、右手一样,虽然相似却不能重叠。凡是手性分子一定具有旋光性,旋光性物质也一定是手性分子,二者是充分必要条件。手性分子必然存在着对映异构现象,或者说分子的手性是产生对映异构的必要条件。不对称分子一定是手性分子,对称分子可能是手性分子。对于复杂分子判断其是否是不对称分子很难,一般来讲,不存在对称面和对称中心的分子是手性分子。4-10什么叫手性碳原子?下列分子是否含有手性碳原子?若有用“*”标出。(1)无(2)(3)(4)(5)4-11写出符合下列条件的化合物的构造式。(1)(2)CCCH3CH2CH3CH2CH3CH3CH3CH3H3CHCH3CH3HCH3HHCH3HCH3HCH3顺反20D[]α=+2.62。1×1=+2.62。20D[]α20D[]αCH2CHCHCH3C2H5**CH3CH(CH3)2OH**HOOCCHCHCOOHOHOH**CH3CHCH2COOHBr*CH3CH2CHCH2CH2CH3CH3*CH3CHCHCH2CH3CH3CH3*和CH3CHCHCH3Cl*Cl*20D[]α=+7.6。(+3.8)×1=c2g/mL。34-12用费歇尔投影式表示下列化合物的构型。(1)(2)(3)(4)和(5)和4-13用R/S标记法命名下列化合物。(1)S(2)R(3)S(4)R4-14什么叫左旋体、右旋体、对映体、内消旋体、外消旋体?并总结它们性质的异同。互为实物与镜像关系的构型异构体叫做对映异构体,简称对映体。一对对映体中能使偏振光的振动平面向右(顺时针方向)旋转的物质叫做右旋体;反之叫做左旋体。通常用(+)表示右旋,用(-)表示左旋。由等量的左旋体和右旋体组成的无旋光性的体系叫外消旋体,用(±)表示。由于分子中存在对称面而使分子内部旋光性相互抵消的化合物,称为内消旋体,用meso表示。内消旋体与外消旋体相同点:均无旋光性;不同点:内消旋体是纯净物,因分子内存在对称面,为非手性分子,没有旋光性;而外消旋体为等量的左旋体与右旋体组成的混合物,因二者使偏光振动平面旋转的角度相同,旋光方向相反,致使旋光性抵消而无旋光性。4-15凡含手性碳原子的化合物一定具有手性吗?内消旋体分子中一般含有哪种对称因素?不一定。一般含有对称面。4-16化合物CH3CH(OH)CH(OH)CH(Br)CHO有多少个手性碳原子?有多少种构型异构体?有几对对映异构体?含有3个手性碳,有8种构型异构体,有4对对映异构体。4-17下列费歇尔投影式中哪些代表同一化合物?哪些是对映体?(1)与(2)、(3)与(4)是对映异构体;(1)与(3)、(2)与(4)代表同一种化合物。4-18写出2,3-二氯丁二酸和2,3-戊二醇的所有构型异构体(用费歇尔投影式表示),并用R/S标记法写出其所有构型的系统名称。(1)(2)C2H5CH3FClCH2CH2CH3CH2CH3CH3HCOOHCOOHClClHHCOOHCOOHHClHClCOOHCOOHHClHCl2R,3R2S,3S2S,3RCH3OHHHHOCH2CH3CH3HOHHOHCH2CH3CH3OHHOHHCH2CH3CH3HOHHOHCH2CH32S,3R2R,3S2S,3S2R,3RHCH3COOHHOHC6H5H2NCOOHNH2HC6H5COOHHOHCH2ClCH2CH3HCH2ClCH2CH3HO4习题1.填空⑴空间排列方式;顺反异构;对映异构。⑵C—C单键旋转;透视式;纽曼投影式;对位交叉。⑶船式;椅式;椅式;e⑷π;2个不同的原子或基团。⑸相同;优先。⑹重叠;镜像;旋光性。⑺相同;相反;相同;消失;外消旋体。⑻是;1;4;2;3;1;1⑼2n;非对映体;不同;不同。⑽对映体;同一化合物。2.选择⑴C⑵D⑶A⑷C⑸A;C3.写出下列化合物的构造式并判断是否存在顺反异构体。⑴有⑵有⑶无⑷有⑸有4.根据下列化合物的名称,写出相应的构型式,并Z/E构型标记法命名。⑴⑵⑶⑷5.判断下列结构式何者为优势构象?⑴后者⑵后者6.指出下列各组化合物属于哪种构型异构体(包括顺反异构体、对映体、非对映体、内消旋体),还是同一种化合物?并用*标出环状化合物中的手性碳原子。⑴非对映体(2)对映体(3)同一化合物(4)同一化合物(内消旋体)(5)非对映体(顺反异构体)(6)对映体7.写出下列化合物的费歇尔投影式,并用R/S标记法命名。⑴(2)CH3CCCH3ClClBrBrCCCH3CH2CH3CH3HCH3CCH3CH3HCHCHCCH3CH3CH3HCHCCCCH3HCH2CH3CH3优优(E)H(E)CCCH3优HC(CH3)3优CCCH3CH2CH3CH3优优CH3CH2(Z)C2H5HClC2H5优优(Z)C2H5HFBr(R)C2H5CH(CH3)2HCl(R)5(3)8.推断结构⑴⑵CH2OHHOHHNHCOCHCl2NO2HOH2CHHOHNHCOCHCl2NO2CH2OHHHHONHCOCHCl2NO2HOH2CHHOHNHCOCHCl2NO2RRSSRSSRA.CH2=CHCHCH2CH3CH3B.CH3CH2CHCH2CH3CH3A.CH2=CCHCH2CH3CH3CH3B.CH2=CHCHCH2CH2CH3CH3或CH2=CHCHCHCH3CH3CH3C.CH3COCHCH2CH3CH3D.CH3CHCHCOOHCH3CH3CH2=CHCH2CHCH3C2H5或CH3CH2CH2CHCOOHCH3CH3CHCH2COOHC2H5或或