第六章 对映异构 Enantiomerism
构造异构：凡分子中原子互相连接次序的不同而产生的异 构现象称为构造异构，包括碳干异构、位置异构、官能团异构 和互变异构。
立体异构：化合物分子中原子互相连接次序相同，但空间 排列的方式不同，这种异构现象称为立体异构，包括构型异构 和构象异构。在构型异构中又包括顺、反异构和对映异构。
分子中有对称面，它和它的镜象就能够重合，分子 就没有手性，是非手性分子（Achiral molecule），因而它没有对映异构体和旋光性。
2. 对称中心（i） 某些物体或分子中有一点P，通过P点画任何直线，两端有
相同的原子，则点P称为分子的对称中心（用i表示）。如：
Ph COOH HH H F
COOH Ph
具有对称中心的化合物和它的镜象是能重合的，因此它不 具有手性。
3、对称轴 (Cn)：
Cl
H
C H
C
Cl
180° Cl
H
CC
H
Cl
一个物体或分子中如果存在一条轴线，绕这条轴线作一 定角度的旋转，这个物体或分子可以恢复与旋转前一样的形
具有手性的分子称为手性分子（Chiral molecules)
Some chiral objects in our life
手性碳原子：与四个不同的原子或基团相连接的碳原子为不 对称碳原子，这个特征碳原子称为手性中心，不对称碳原子称为 手性碳原子。
物质具有手性就有旋光性和对映异构现象，那么，物质具 有怎样的分子结构才与镜象不能重合，具有手性呢？其实，手 性分子与非手性分子的根本区别就在于分子的对称性，手性分 子是因为缺少某些对称因素，从而不能与镜像相互叠合。 下面介绍分子中常见的几种对称因素：对称面（σ）、 对称中心（i）、对称轴（Cn）、更替对称轴（Sn）。
右旋酒石酸：
（乙醇，5%）
物质的旋光性质有时也用摩尔比旋光度
，
M为该化合物的相对分子质量
第二节 对映异构现象 与分子结构的关系
一、对映异构现象的发现 １８４８年巴斯德（L.Pasteur,1822-1895),在研 究酒石酸钠铵的晶体时，发现有两种不同的晶体。
晶体特点：
（1）两种晶体互呈物体与镜像的关系 （2)其水溶液的旋光度一种为左旋，一种为右旋 （3）两种晶体的外形不对称
1.对称面（σ）：
某些物体或分子中，假如存在一个平面可以把分子分割成两 部分，而一部分正好是另一部分的镜象，这个平面就是分子的 对称面（σ）。如：
对称平面 (σ):
பைடு நூலகம்
1. 所有的原子共同处于的平面
2. 通过分子中心，且将分子平 均分成互成实物与镜象关系 的两部分的平面
水分子有几个对称面？氨分子呢？
二、旋光仪和比旋光度 1.旋光仪（polarimeter） 它的主要部分是两个Nicol棱晶，一个盛液管和一个回转 刻度盘。
旋光仪里面装有两个Nicol棱晶，起偏棱晶（B）是固定不动 的，其作用是把光源（A）投入的光变成偏振光，D是检偏棱 晶，它与回转刻度盘（E）相连，可以转动，用以测定振动平 面的旋转角度。C为待测样品的盛液管，F是观察用的目镜。
实际测定时应先旋转检偏镜，使视野中光亮度相等，得到零点。
然后放入旋光物质，视野中光亮度就变成不相等，旋转检偏镜， 使视野的亮度再变成一样，这时所得到的读数与零点之间的 差α，就是该物质的旋光度。
2.比旋光度(Specific rotation)
这里应该指出：物质的旋光度，一般是用比旋光度
（specific rotation）
不对称碳原子：这种与四个不同的原子或原子团相连的碳 原子称为不对称碳原子。通常用“*”号标出。 如：
H CH3 C* COOH
OH
乳酸
二、手性和对称因素
物质的分子和它的镜象不能重合。这和我们的左、右手一 样，虽然很相象，但不能重叠，把物质的这种特征称为手性 （或称手征性）（Chirality).
顺反异构 对映异构
第一节 物质的旋光性
一、平面偏振光和旋光性 光波是一种电磁波，它的振动方向与其前进方向垂直。
在普通光线里，光波可在垂直于它前进方向的任何可能的 平面上振动。
中心圆点“O”，表示垂直于纸面的光的前进方向，双箭头表 示光可能的振动方向。
如果将普通光线通过一个Nicol棱晶，它好象一个栅栏，只允 许与棱晶晶轴相互平行的平面上振动的光线透过棱晶。这种通 过Nicol棱晶的光线叫做平面偏振光（Plane-polarzed light）简 称偏振光。
1.平面偏振光
2.旋光性 若把偏振光透过一些物质（液体或溶液），如乳酸、葡萄
糖等，能使偏振光的振动平面旋转一定的角度(α)。
这种能使偏光振动平面旋转的性质称为物质的旋光性。 具有旋光性的物质称为旋光物质或光学活性物质。 使偏光振动平面向右旋的称右旋体，使偏光振动平面向 左旋的称左旋体。旋光物质使偏光振动平面旋转的角度称为 旋光度，用“α”表示。
巴斯德指出： （1）左旋和右旋异构体分子中原子在空间的排列的方式是不 对称的，它们彼此互为镜像，不能重叠。 （2）对映异构现象是由于原子在空间的不同排列引起的。
1874年随着碳原子四面体学说的提出，Van‘t Hoff指出，如 果一个碳原子上连有四个不同基团，这四个基团在碳原子周围 可以有两种不同的排列形式，即两种不同的四面体空间构型。 它们互为镜像，和左右手之间的关系一样，外形相似但不能重 合。
表示。t为测定时的温度，一般
是室温，λ为测定时光的波长一般采用钠光（波长为589.3nm,
用符号D表示）。如：肌肉乳酸的比旋光度为
=+3.8°
发酵乳酸的比旋光度为：
=-3.8°
一般用（+）表示右旋，（-）表示左旋。
α：旋光度;l：盛液管的长度，单位：分米; c溶液的浓度， 单位：克/毫升。
当所测物质为溶液所用溶剂不同，会影响物质的旋光度。故， 在不用水为溶剂时，需注明溶剂的名称。
对映异构：分子式相同、构造式相同，构型不同且互呈镜 像对映关系的立体异构现象称为对映异构。对映异构体之间， 不能互相重叠，它们的物理和化学性质相同，但对平面偏振光 的旋光性能不同，故对映异构又称为旋光异构或光学异构。
对映异构体
构造异构（碳干、位置、官能团、互变异构）
同分同异分构异构 立体异构
构象异构 构型异构