第六章 对映异构

第六章 对映异构1. 举例说明下列各名词的意义：旋光性：比旋光度：对映异构体：非对映异构体：外消旋体：内消 旋体答案:(1) 能使偏光振动平面的性质，称为物质的旋光性。(2) 通常规定1mL含1 g旋光性物质的溶液，放在1 dm (10cm)长的成液管 中测得的旋光度，称为该物质的比旋光度。(3) 构造式相同的两个分子由于原子在空间的排列不同，彼此互为镜象，不能 重合的分子，互称对映异构体。(4) 构造式相同，构型不同，但不是实物与镜象关系的化合物互称非对映体。(5) 一对对映体的右旋体和左旋体等量混合物叫外消旋体。(6) 分子内由于含有相同的手性碳原子，并存在对称面的分子，称为内消旋体， 用 meso 表示。2. 判断下列化合物哪些具有手性碳原子(用*表示手性碳原子) ,哪些没有手性 碳原子但有手性. BrCH2CHDC且2。2)5)H3HCH2皿CICI-O-O答案:1)BrCH2-CHDCH/31Br OH2)无手性碳原子3. 分子式为C3H6DC1所有构造异构体的结构式，在这些化合物中那些具有手性? 用投影式表示它们的对应异构体。CHoCHoCHDCl答案：(1)(手性)CH.CDC1CH3(无手性)*CH3CHDCH2C1(手性)CHglCHgCH无手性)对映异构体(1)4. 丙烷氯化已分离出二氯化合物 C3H6Cl2 的四种构造异构体，写出它们的构 造式： 从各个二氯化物进一步氯化后，可得的三氯化物(C3H5C13)的数目 已由气相色谱法确定。从A得出一个三氯化物，B给出两个，C和D各给出三 个，试推出A，B的结构。通过另一合成方法得到有旋光性的化合物C,那么 C的构造式是什么？ D的构造式是怎样的？有旋光的C氯化时，所得到的三氯 丙烷化合物中有一个 E 是有旋光性的，另两个无旋光性，它们的构造式怎样？答案:(1)CHH2CHC1(I) ClCHCH2CH2Cl(n) CH3SHClCH2Cl(n) CHgCClCHg (IV)(2) A： CH3CClCH3B ClCH2CH2CH2Cl* C： CHHClCHlD： CH3CH2CHC12E： CH3&C1CHC12另两个无旋光性的为： CH2ClCHClCH2CCl 和 CH3CCl2CH2Cl5. 指出下列构型式是R或S。答案:CH3COOHH2CH2CH3C6H5H JCciCH3H，1tC-CH(CH3XCH3CH3C6H5 S 型COOHH2CH2CH3CH3H且(CH 幼CH3s 型6. 画出下列各化合物所有可能的光学异构体的构型式，标明成对的对映体和内 消旋体，以R, S标定它们的构型。(1)CH3CH2CHCH2CH2CH3Br(2)CH? CHBr qhOH 一 H3C6H5一 CH(C且M) CH(CH3)C6HJ(4)CB3 CHOH CHOU 一CH39H2 一 CHC1CH2 CHC1答案：2)CH2S,3R)CHOH斗3(2R,3S)CH3HOH OHBrH HCH3CHHBr3(2S,3S)(2R,3R)(3) C出5- CH (CH- CH(CH3)C6H5QH3Ech37CeH5 : CeHs CeHH ! H-CeH5L、.-I1 i-1 / -lTl I- I-! X(4) ch3choh-choh-ch3ch3CeHe*H c6h5hch3S)内 消 旋 体HO-HH十OHCH3(5)ch3ch3(2S, 3S)(2R.3S)内 消 旋 体内消旋体C1Cl H(1R, 2$)(IS, 2S)(1 艮 2R)7 写出下列各化合物的费歇尔投影式。CHsCH3CLC2H5答案:8. 用费歇尔投影式画出下列化合物的构型式： (R ) -2- 丁醇 2- 氯 -(4S)-4- 溴 -(E)-2- 戊烯答案:9、指出下列化合物的构型是R还是S构型? 在下列各构型式中哪些是与上述化合物的构型相同?哪些是它的对映体?CH2CH3CLCH3CH2CH3(a) 血(b)CLl/CH3H3C(c)(d)(f)(a)、(e)、(f)与是对映体。(2) (b)、(c)、(d)与相同，10. 将下列化合物的费歇尔投影式画成扭曼投影式(顺叠和反叠),并画出它们的对映体的相应式子.CH3顺叠式2)反叠 式答案: (1)反叠 式顺叠式(1)答案:COOH11. 画出下列化合物可能有的立体异构的构型.COOHCOOHCOOHCOOHCOOHCOOH2)12. 下列各队化合物哪些属于对映体,非对映体,顺反异构体,构造异构体或同 一化合物?CH3CH3J?C C1CH3CH3H5C2 早Q)且C2H5C2H5且心且答案:1）非对映体2）对映体3）对映体4）非对映体5）顺反异构体非对映体7）同一化合物（有对称面）8）构造异构体13. 下列化合物的构型式中哪些是相同的? 哪些是对映体? 哪些是内消旋体?HOHOHOHOHOCOOHCOOHOHOHOHCOOHCOOHIICOOHCOOHOHOHOHHCOOHOHHCOOHHICOOHCOOHHOH-旺OHHO且-OHHO十HCOOHCOOHVVICOOHh|3OOH-OH-OH且OHOCOOHCOO且VH 答案：i与II, III与v, iv与w,与训是相同的。III或w与v或切为对映体.I 与ii,w与训是内消旋体。14. 2-丁烯与氯水反应可以得到氯醇（3-氯-2-丁醇），顺-2-丁烯生成氯醇（I）和它的对映体，反-2-丁烯生成（II）和它的对映体，试说明氯醇形成的立体化学 过程.CH3ClH且OHCH3CH3HClHOHCH3TO答案：顺-2-丁烯与氯水反应生成氯醇（I ）和它的对映体，说明该反应是按反式 进行加成的，反应通过一个环状氯钅t离子使C-C单键的自由旋转受到阻碍, 从而使OH-只能从三元环的反面进攻环上的两个C,同时，由于0H-进攻C2,C3 的机会均等，因此得到（I）和它的对映体.反式-2-丁烯与氯水反应生成氯醇（II）和对映体，说明反应也是按反式加 成进行的反应时也是通过三元环氯钅t离子，但形成的却是两个不同的环状氯 钅离子（A）和（B）,同时,OH-从A的反面进攻环上的两个C均得（II）,而丛（E） 的反面进攻环上的两个C均得II的对映体III，反应的立体化学过程如下：15用KMnO4与顺-2-丁烯反应，得到一个熔点为32C的邻二醇，而与反-2-丁烯 反应得到的为19C的邻二醇。两个邻二醇都是无旋光的，将熔点为19C的进行拆分，可以得到两个旋光度绝对值相同，方向相反的一对对映体。(1)试推测熔点为19C的及熔点为32的邻二醇各是什么构型。(2)用 KMnO4 羟基化的立体化学是怎样的？答案：(1)依题意，熔点为19C的邻二醇晶体可拆分为一对对映体，它们的构 型如下：CH. CH3 HO#H ； hUOH H卡oh ; H汁HCH3 :CH3(2R,3R)(2S,2S)熔点为32C的邻二醇是内消旋体其构型为ch3(2)KMnO4羟基化反应是经过五元环中间体的顺式加成过程。顺-2-丁烯的立体化学过程如下：o odOHOH3 CH丰CHH H反-2-丁烯立体化学过程如下CH+H3MnCHCHCH3OHOH16.完成下列反应式,产物以构型式表示.HOClCH3 一HClH_CC CCH3 Br2(3)稀、冷KMnO4溶液答案:(1)ch3HOCIOH+CICH3CL(2) CH3-CC-CHCH3CHHCI 3C=CH 一、CH3CI Br2OH+CHHBrBrCH3Ch3稀 KMnO4OHfOH-CH3