和溶液的浓度、样品管的长度、温度、 光的波长都有关系。
（二）、旋光仪和比旋光度
Nicol棱镜
旋光仪的工作原理
WXG-4圆盘旋光仪
t： 比旋光度 [ α ]λ
测定温度
比旋光度
[α] t λ=
波长
α
旋光度（旋光仪上的读数）
l × ρ
溶液的浓度（g/ml） 盛液管长度（dm）
质量浓度ρB = 1g/ml的旋光物质溶液，放在l = 1dm长的盛液管中测得的旋光度为这个物质的比
CHO H OH CH2OH COOH [O] HgO H OH CH2OH
D-（+）-甘油醛
D-（-）-甘油酸
If the —OH or —NH2 which attaches to the
chiral carbon atom lies on the right，the
molecule is called ―D‖；if on the left，i H H Cl F H
有对称中心的分子能和它的镜像重合，没有手性
一般来讲，一种分子不能重叠镜像的条件是这 种分子没有对称面，也没有对称中心。
Plane of Symmetry
对映异构体
对映体的物理性质和化学性质一般 都相同，比旋光度的数值相等，但旋光 方向相反；等量对映体的混合物称为外 消旋体（Racemate） ，用dl或（± ） 表示。 Racemic Mixtures
手性分子
Amino acid possesses a carbon with four different attached groups (R, NH2, H, COOH); there is no such carbon in propanoic acid.
COOH
手性碳原子（手性中心）:
连有四个不同基团的碳原子
R-2,3-二羟基丙酸
CH3 H H OH CH2 CH
最小基团Ｈ位于横线 基团次序：OH > H2C
CH2
CH
CH2 > CH3
S-构型 S-4-戊烯-2-醇
H H H2N CH3
最小基团Ｈ位于竖线 基团次序：NH2 > COOH > CH3
COOH
R-构型 R-2-氨基丙酸
CH3 ClCH2 Cl CH(CH3)2
第四章 立体异构 (Stereo isomerism)
1874年，年仅22岁的荷兰科学家范霍夫（Herr van’t Hoff） 发表了名为“原子的空间排布”（The Arrangements of Atoms in Space）一文，正式将有机化合物的结构推到了三维 层次——立体化学（stereochemistry），帮助我们解释了有机 化合物的立体结构不同可以导致它们的性质不同。
C
H
C
H
CO2H
C
H
H CH3
C
H
H CH3 3
非手性分子
But some of organic molecules are non-superimposable on their mirror images
amino acid
COOH C H R NH2
COOH COOH C C H R R H NH2 NH 2
R、S 标记法规则：
１、将连在手性碳上的四个基团（a、b、c、d) 按顺序规则排出它们的优先次序为 a>b>c>d。 ２、若优先次序最小的原子或原子团d位于Fischer 式的横键时(不论在左还是在右)，则当a、b、c顺 时针方向排列时，则手性碳具有S-构型，相反则 为R-构型。
a c b d d a c b
对映异构
一、对映异构体的旋光性
（一）、平面偏振光和旋光性
光是一种电磁波，它的传播方向与光振动方
向相垂直。
在普通光线里，光波可以在垂直于传播方向 的各个不同的平面内振动。
将普通光线通过Nicol棱镜，它只允许与其晶
轴平行的平面上振动的光线通过。
Nicol棱镜 平面偏振光：通过Nicol棱镜后只在一个平 面上振动的光，简称偏振光。
顺反异构
C
C
C
C
CH3 H
CH3 H
CH3 H
H CH3
对映异构：本章学习。
第一节
顺反异构
一、顺反异构的概念和形成条件
碳碳双键不能自由旋转：
顺-2-丁烯 mp：-151.4℃
反-2-丁烯
mp：-136.0℃
由于组成双键的两个碳原子上连接的基团在空间位 置不同而形成的构型不同的现象称为顺反异构现象。
旋光物质：乳酸、葡萄糖等，能使偏振
光的振动方向旋转一定的角度。
旋光物质 旋光性：能使平面偏振光振动方向发生 旋转的性质。
旋光物质的旋光方向
左旋体(-) 或l ：使偏振光振动方向按逆时针方 向旋转； 右旋体(+) 或d ：使偏振光振动方向按顺时针方 向旋转。
旋光度α： 使平面偏振光旋转的角度
手性：物质分子与自己的镜像不能重合的性质。 手性分子：具有手性的分子，有互为镜像但不 能重叠的对映异构体存在。
Some of organic molecules are superimposable on their mirror images.
CO2H CO2H H CH3 H H3C
CO2 2H
沙利度胺（Thalidomide)——又名反应停
O O H N
D-甘油醛
L-甘油醛
1951年，J.M.Bijvoet利用特种的X-射线技术对右 旋酒石酸铷钠进行分析，确定其绝对构型后，再 根据甘油醛与酒石酸构型之间的关系而得知D-甘 油醛是右旋的，L-甘油醛则是左旋的。 在既要表示构型又要标出旋光性时，可同时用 D， L表示构型和（+），（-）表示旋光性，不再使用 d, l。例如：右旋甘油醛可用D-（+）-甘油醛来表 示。
COOH H H C C
*
OH OH
对称面
*
COOH
这种分子内含有多个手性碳原子，但因存 在对称因素而使分子无手性、无旋光性的化 合物称为内消旋体（mesomer).
三、对映异构体的表示方法
楔形透视式：
CH3CHCOOH OH
*
COOH C H HO CH3
CH3
COOH C H OH
费歇尔（Fischer）投影式：
OH
OH
C
CH3 H COOH HOOC
C
CH3 H
互为镜像的异构体称为对映异构体，简称对映体。
3、手性分子的判断
手性分子都具有对映异构体存在。 判断一个分子是不是手性分子，最直接的办 法就是，看这个分子能否和它的镜像重合。 画出分子的镜像，进行比较。
分子有无手性，也可以从它具有的对称因素来
改变原化合物的构型。
CH3CH2CHCH3 OH
CH3 H OH CH2CH3 HO CH3 H CH2CH3
＊ 1
四、对映异构体构型的标记
１、D、L命名法
以甘油醛为标准来确定对映体的相对构型
CHO H OH CH2OH
CHO
CHO H OH CH2OH
CHO OH H CH2OH
HO H CH2OH
S-构型
R-构型
3、若d位于Fischer式的竖键时(不论在上还是在 下)，则当a、b、c顺时针方向排列时，则手性 碳具有R-构型，相反则为S-构型。
b a d c b c d a
R-构型
S-构型
例
H
题
COOH OH CH2OH
最小基团Ｈ位于横线 基团次序： OH > COOH > CH2OH
R-构型
Br
同碳上下比较
I C
(Z)-1-氯-1-溴-2-碘乙烯
>
Cl
>
C
(Z)-1-bromo-1-chloro-2-iodoetene
H
H3C C Br
CH3 C H
H3C C Br
H C CH3
>
顺-2-溴-2-丁烯
反-2-溴-2-丁烯 (Z)-2-溴-2-丁烯
(E)-2-溴-2-丁烯
>
>
>
第二节
CHO H OH CH2OH D-glyceraldehyde H2N CH3 L-alanine COOH H
COOH H CH3 OH HO
COOH H CH3
D-(-)-乳酸
L-(+)-乳酸
２、 R、S 标记法 三维结构 １＞２＞３＞４
Assigning (R) and (S) Absolute Configuration
Jacobus Henricus van ‘t Hoff (1852-1911) 第一个Nobel化学奖获得者（1901）
分类
碳链异构 位置异构 构造异构 官能团异构 （互变异构）
顺反异构
同分异构
构型异构
立体异构 构象异构
对映异构
构造异构：分子中原子互相联接的方式和次
序不同而产生的异构现象。 碳链异构 CH3 CH2 CH2 CH3
判定。
（1）、对称面 （σ） 假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两 半，该平面就是分子的对称面。
对称面
COOH H H C C
*
OH OH
*
COOH
有对称面的分子能和它的镜像重合，没有手性
（2）、对称中心（i）
从分子中任何一个原子向i 引一条直线，再延长 到对面等距的地方，总有一个相同的原子。
CH3 CH CH3 CH3
位置异构 CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH CH CH 3
官能团异构 CH2 CH CH CH2 CH3 CH2 C CH