光平面旋转
旋光性
使偏振光偏振面旋转的能力 旋光度 ：使偏振光偏振面旋转的角度 旋光方向:右旋, +; 左旋, 比旋光度
3. 比旋光度
[t
cl
：旋光度; []：比旋光度; t：温度;：光波长; c：样品浓度/g/ml; l:样品管长度/dm
[α ]2D0 +3.79 (乙醇，5%)
三、 对映异构现象与分子结构的关系
内消旋体
分子内部形成对映两半的化合物，有平面对称因素 内消旋体无光学活性，不可拆分
2,3-Dichlorobutane
CH3 H C Cl H C Cl
CH3
CH3 Cl C H Cl C H
CH3
CH3 Cl C H
CH3 H C Cl
H C Cl Cl C H
CH3
CH3
enantiomers
应用
H CH3 C
C
H
CH3
MnO4OH-
内消旋体
应用
H CH3
C
HOBr
C
H
CH3
外消旋体
应用
H C
C H
CH3 CH3
CH3 CH-Br CH-Br CH2CH3
2，3-二溴戊烷
COOH CH-OH CH-Cl COOH
2-羟基-3-氯丁二酸 （氯代苹果酸）
CH3 CH-OH CH-C6H5 CH3
3-苯基-2-丁醇
对映异构类型
A+ A-
B-
B+
A+
A-
B+
B-
对映体 非对映体
对映体
非对映体
非对映体: 构造相同但不呈镜像对应关系的立体异构体。
早 期 发 现
1848年 巴斯德
酒石酸钠铵晶体
1、不对称碳、手性碳、手性分子
➢ 不对称碳：饱和碳原子上连有互不相同 的四个原子或原子团，用*表示。
➢ 手性：如果物质的分子和它的镜像不能 重合，和我们的左右手相像，那么把物 质的这种特征称为手性。
➢ 手性分子：具有手性的分子。
标出手性碳(Chiral Carbon)
※ Fischer投影式的写法（掌握）与变换规则（理解） ※ 掌握含手性碳原子化合物的对映异构的判定与命名 ※ 理解不含手性碳原子化合物的对映异构的判定 ※ 了解化学反应产物的立体化学原理（第六章烯烃）
同分异构的分类
同分异构
构造异构
立体异构
碳干异构 位置异构
官能团异构 互变异构
构型异构 构象异构
顺反异构 构象异构
例
COOH
H
OH
HO
H
COOH
HO
H
H
OH
COOH (1) 对映体
COOH (2)
[α ]2D0
+12°
-12°
（± ）酒石酸 外消旋体
COOH
COOH
H
OH HO
H
H
OH HO
H
COOH
COOH
(3) 同一物质 (4)
0°
0°
（m）酒石酸
内消旋体（分子中有对称面）
内消旋体与外消旋体的异同
相同点：都不旋光 不同点：内消旋体是一种纯物质，外消旋体是两 个对映体的等量混合物，可拆分开来。
要从分子模型判断分子手性，虽然直观， 但很麻烦。因而从微观分子的对称性入 手。
1） 对称面
对称面():凡有对称面的分子，不具旋光性，也没有对映异构体。
H
C
CH3
Cl
Cl
1,1-二氯乙烷
Cl H CC
H
Cl
(E)-1,2-二氯乙烯
该分子的对称面 即分子平面
思考题
苯或环己烷分子有多少个对称面？
提示：环烷烃分子的环骨架 可以看成是平面正多边形
§4.5 亲电加成反应的立体化学
一、实验结果
外消旋体
内消旋体
外消旋体
外消旋体
二、加成反应立体化学解释
H CH3
C
Br2
H Br C
CH3 (1) Br
(1)
外消旋体
C
H
CH3
C (2)
H
CH3
(2)
如何写烯烃加成产物的构型？
✓ 反应物烯烃是平面构型 ; ✓ 根据历程，把试剂分成两部分从（双键
平面）一侧或反面进攻; ✓ 正确写出Fischer投影式.
镜面
一对对映体（互为镜像）
对映体
CH2CH3
C
H3C
Cl
H
I
CH2CH3
C
Cl
CH3
H
镜面
II
3、手性和对称因素
微观分子也像许多宏观物体一样，具有对 称性，存在对称因素。如“足球分子” C60： 含20个正六边形和12个正五边形
C-60
C60
C70
C60
分子的手性（而不是手性碳）是其具有 旋光性和对映异构现象的充分必要条件
COOH
FischCH3
Fischer投影式的画法及其含义
➢ 把横向的基团朝外，竖向的朝里。 ➢ 编号小的基团（主要官能团）朝上。 ➢ 用光对准分子模型垂直纸面照射，手性
碳用十字交差点表示。
Fischer投影式 “横外竖里”或“拥抱 式”
Fischer投影式的转换规则（一）
从内消旋酒石酸可以看出，含个手性碳原子的化 合物，分子不一定是手性的。
思考题
☆ 有手性碳原子的化合物 就有手性吗？
☆ 没有手性碳原子的化合物 就没有手性吗？
§4.4 不含手性碳原子化合物的对映异构
一. 累积双键(丙二烯型)
CH3 HC C
C CH3
H
a
c
bC C C d
当a b, c d时，
非对映异构体的特征：
1° 物理性质不同（熔点、沸点、溶解度等）。 2° 比旋光度不同。 3° 旋光方向可能相同也可能不同。 4° 化学性质相似，但反应速度有差异。
例
3-氯-2-丁醇
CH3
CH3
H C OH HO C H
H C Cl Cl C H
CH3
CH3
enantiomers
CH3 HO C H
内消旋体
(2S,3R)-2,3-二氯 丁烷
CH3 Cl C H
CH3 H C Cl
H C Cl Cl C H
CH3
CH3
ena对nt映io体mers
(2R,3R)-2,3- (2S,3S)-2,3二氯丁烷 二氯戊烷
构型标定实例
OH>COOH>CH3
COOH
COOH
HO
H
HO
CH3
CH3
"H"在横向 OH/COOH/CH3顺时针 变"S": (S)-2-羟基丙酸 （S）-(+)-乳酸
7
2） 对称中心
有对称中心的分子不具手性，无旋光性
H
COOH
H
Br
P
Br
H
COOH H
CH3
H
H
P
H Br
H
H
Br H
H H
CH3
3）对称轴（Cn）
Cn (n＝360。/旋转度数)叫n重轴。
对称轴不能作为分子有无光学活性的判据。
C2:
Cl
H
CC
H
Cl
HH C4: H H H H
HH
正n边形有n重对称轴
H
"H"在纵向 OH/COOH/CH3逆时针 不变"R": (R)-2-羟基丙酸 （R）-(－)-乳酸
b 1b,2-二取代环丙烷
a
a
b
a
a
b
对映异构体 顺反异构体 对映异构体 非对应异构体
a
内消旋体
a
a
a
a a
顺反异构体 非对应异构体
对映异构体
§4.3 含手性碳原子化合物的对映异构
一、构型的表示方法
OH与H对调一次
对映体
举例（对照模型）
a ab b ac b
db
da
dc
c
c
a
（1）
（2） 对映体 （3）
对映体
相同构型
二、含1个手性碳原子(有1对对映体)
CH2CH3
CH2CH3
C
H3C
Cl
H
Cl
镜面
C CH3
H
外消旋体（ ）
I
II
等量一对对映体的混合物
1、对映体
对映体——互为物体与镜象关系的立体异构体
外消旋体: 等量的左旋体和右旋体的混合物，一般 用（±）来表示。
外消旋体与对映体的比较（以乳酸为例）：
旋光性 物理性质 化学性质
生理作用
外消旋体 不旋光 mp 18℃ 基本相同 各自发挥其左右
对映体 旋光 mp 53℃ 基本相同 旋体的生理功能
三、含两个手性碳原子化合物
1、含两个不同手性碳原子的化合物
CH3 COOH
3、 把型（柄型）化合物
HOOC
(CH2)10
p-十次亚甲基苯-2-甲酸
例
三、含杂原子化合物的对映异构
立体异构体的数目规律
光学异构体数 2n 一个含n个相同手性碳原子的直链化合物: 当n为偶数时，存在2(n－1)个对映异构体和2(n/2)-1个 内消旋体； 当n为奇数时，存在2n－1个立体异构体，其中有 2（n－1)/2内消旋体。
立体异构
几何异构：共价键旋转受阻而产生 构象异构：因单键旋转而产生的立异 对映异构：分子中手性因素而产生