【正文】
O HO HHH O HHH OC 2C 3C 4C O O HC O O HHH OH O HO HH( R )( R )( S )( S )對映體 分子沒有對稱因素,所以是手性分子,但 C3是非手性碳原子。 C 2C 3C 4C O O HC O O HO HHH O HO HHC 2C 3C 4C O O HC O O HO HHH O HO HH( S )( R ) ( R )( S )( r ) ( s )內(nèi)消旋體 內(nèi)消旋體 C3是手性碳原子,但分子有對稱因素,所以是非手性分子, C3稱為假手性碳原子。 第三節(jié)、取代環(huán)烷烴的立體異構(gòu) (一)、順反異構(gòu)和對映異構(gòu) 取代環(huán)烷烴化合物的構(gòu)型異構(gòu)較復雜,有時只有順反異構(gòu)體,有時順反異構(gòu)和對映異構(gòu)同時存在。 例 1: 1, 3二甲基環(huán)丁烷 H HC H 3 C H 3順 式 ( 有 對 稱 面 )C H 3 HH C H 3反 式 ( 有 對 稱 面 和 對 稱 中 心 )二者均無對映異構(gòu)體 例 2: 1, 2環(huán)丙烷二甲酸 H HH O O C C O O H順 式 ( 有 對 稱 面 )H O O C HH C O O H反 式 ( 無 對 稱 因 素 )H O O C HH C O O HH C O O HH O O C H( 1R, 2R) 1, 2環(huán)丙烷二甲酸 ( 1S, 2S) 1, 2環(huán)丙烷二甲酸 練習 寫出下列化合物的構(gòu)型異構(gòu)體,如有對映異構(gòu)體,試命名手性碳的構(gòu)型。 C H 3HHB r( 1 ) 順式異構(gòu)體: C H 3HB rHC H 3HB rH( 2 )既有順反異構(gòu)體,又有對映異構(gòu)體: C H 3HHB rC H 3HHB rHC H 3B rH( 1R, 2R) ( 1S, 2S) ( 1R, 2S) ( 1S, 2R) (二)、取代環(huán)己烷的構(gòu)象分析 單取代環(huán)己烷 環(huán)己烷一元取代物取代基在 e鍵上的構(gòu)象為優(yōu)勢構(gòu)象。 一取代環(huán)己烷的優(yōu)勢構(gòu)象 一些原子和基團的范德華半徑( pm) H 120; C 150; N 150; O 140; Cl 180 ; CH3 200. 大 1,3二豎鍵相互作用產(chǎn)生較強的非鍵合斥力 (空間張力 ) 5% 95% 結(jié)論 :環(huán)己烷一元取代物取代基在 e鍵上的構(gòu)象為優(yōu)勢構(gòu)象。 叔丁基環(huán)己烷的優(yōu)勢構(gòu)象 平衡含量: % % e a 空間張力 2. 二取代環(huán)己烷 H H CH3 CH3 H H CH3 CH3 H H H ee aa 反 1,2二甲基環(huán)己烷 H CH3 CH3 H CH3 CH3 H H ea ae 順 1,2二甲基環(huán)己烷 實驗測定 , 反式異構(gòu)體比順式異構(gòu)體穩(wěn)定 mol1。 (優(yōu)勢構(gòu)象 ) CH3 C(CH3)3 大基團在 e鍵 (優(yōu)勢構(gòu)象 ) 順 1甲基 4叔丁基環(huán)己烷 CH3 (CH3)3C 取代環(huán)己烷的優(yōu)勢構(gòu)象為 : (1)椅式構(gòu)象是最穩(wěn)定的構(gòu)象 。 (2) e鍵取代基最多的構(gòu)象 。 (3) 有不同取代基時 , 大基團處于 e鍵的構(gòu)象 。 練習 寫出下列化合物的兩種構(gòu)象,并指出哪個是優(yōu)勢構(gòu)象。 C H 3HHC ( C H 3 ) 3( 1 )B rHH( C H 3 ) C( 2 )FHHH 5 C 2( 3 )C H 3( C H 3 ) CC ( C H 3 )C H 3( C H 3 ) C B rC ( C H 3 )B rC 2 H 5F H 5 C 2F優(yōu)勢構(gòu)象 優(yōu)勢構(gòu)象 優(yōu)勢構(gòu)象 (三)、二環(huán)環(huán)烷烴的構(gòu)象 十氫萘的兩個環(huán)可以順式或反式兩種方式相連接。 順式十氫萘 反式十氫萘 HHHHHH或 e e構(gòu)象式: ae穩(wěn)定構(gòu)象 a鍵 e鍵 e鍵 a鍵 反 十氫萘 : 剛性構(gòu)象 ,沒有構(gòu)象異構(gòu)體。 順 十氫萘 :兩種構(gòu)象可通過單鍵的旋轉(zhuǎn)而相互轉(zhuǎn)化,故形成外消旋化合物而無旋光性。 八、構(gòu)象異構(gòu)和構(gòu)型異構(gòu) 構(gòu)象異構(gòu): 室溫下往往能通過單鍵旋轉(zhuǎn)而互換,室溫下不易分開。 構(gòu)型異構(gòu): 室溫下不能通過單鍵旋轉(zhuǎn)而互換,除非提供能量使共價鍵斷裂,才能由一個對映體轉(zhuǎn)成另一個對映體,因此室溫下能以獨立的異構(gòu)體分別存在。 費歇爾投影式與紐曼投影式間的互換: H HH C lC H3C H3H HH C lC H3C H3H HC H3H C lC H3H C lC H3H HC H3H C lC H3HC H3 H其 它 構(gòu) 象九、烷烴鹵代反應(yīng)的立體化學 有機反應(yīng)中如手性碳上的鍵未斷裂,可認為該手性碳的構(gòu)型不變。 反應(yīng)中手性碳上的鍵發(fā)生斷裂,其構(gòu)型的變化有三種: 外消旋化、構(gòu)型轉(zhuǎn)化和構(gòu)型保持 ,主要取決于反應(yīng)機理。 CC l H2CHH3CH5C2C lCC H3C H2C lH5C2H C lC l2CC H2C lC H3C2H5C l CH3CC l H2CC lH5C2h vS 1 氯 2 甲 基 丁 烷有 旋 光 性外 消 旋 體 , 無 旋 光 性外消旋化: 例 1: B r B r h v B rC H 3 C H 2 C H C H 3HB r C H 3 C H 2 C H C H 3 H B rCHH 3 CC 2 H 5B r 2C B rC 2 H 5HH 3 CCB rC 2 H 5HC H 3S 2 溴 丁 烷 R 2 溴 丁 烷反應(yīng)中正丁烷 C2在溴代后變成了手性碳原子,所以 C2又稱 前手性(或潛手性)碳原子 。 例 2: 小結(jié): 反應(yīng)的立體化學結(jié)果是研究反應(yīng)機理很好的手段之一。