第八章立体化学 分子式相同而结构式不同的异构叫做同分异构,同分异构包括构造异构(也称结构异构 和立体异构。构造异构是指分子中原子或官能团的连接顺序或方式不同而产生的异构,包括 碳链异构、官能团异构、位置异构和互变异构。立体异构是指分子中原子或官能团的连接顺 序或方式相同,但在空间的排列方式不同而产生的异构,包括构象异构、顺反异构和旋光异 构(也称对映异构)。顺反异构和旋光异构又叫做构型异构,它与构象异构的区别是:构型 异构体的相互转化需要断裂价键,室温下能够分离异构体:而构象异构体的相互转化是通过 碳碳单键的旋转来完成的,不必断裂价键,室温下不能够分离异构体。 有机化学是以分子结构与其性质之间的关系为基础的一门学科,从三维空间来研究分子 的结构对于研究有机反应机理、设计不对称合成、阐明有机化合物的结构与生理功能的关系 等都有重要意义。在本章中,将学习怎样预测旋光异构体的存在,怎样表示和标记它们的构 型,怎样比较它们的性质,以及简单地介绍怎样研究反应机理和怎样将它们分开等, 81分子的手性和对映体 当在某一平面上振动的偏振光通过某些物质(如水、乙醇、氯仿)时,其振动平面不 发生改变,而当通过另一些物质(如乳酸、甘油醛、2-氯丁烷)时,其振动平面会发生旋 转。物质的这种能使偏振光的振动平面发生旋转的性质叫做旋光性,具有旋光性的物质叫 做旋光性物质,也称光学活性物质。 母)一 旋光性物质 转后的偏振光 旋光性物质能使偏振光旋转 1.对称性与对称性因素 为什么有的物质没有旋光性,而有的物质却有呢?物质的性质是与其结构紧密相关的, 所以,物质的旋光性必定是由于其分子的特殊结构引起的。那么,具有怎样结构的分子才具 有旋光性呢? 实验证明,如果某种分子不能与其镜影完全重叠,这种分子就具有旋光性。分子这种实 物与其镜影不能完全重叠的特殊性质叫做分子的手征性,简称手性,就像人的左右手互为实 物和镜影的关系,但二者不能完全重叠一样 左右手互为实物和镜影的关系,但二者不能完全重叠 具有手性的分子叫做手征性分子,简称手性分子。要判断一个分子是否具有手性,最直 观和最靠得住的方法,是制作该分子的实物和镜影两个模型,观察它们是否能够完全重叠 但这种方法不太方便,特别是当分子很大很复杂时更是如此。常用的方法是研究分子的对称 性,根据分子的对称性来判断其是否具有手性。 在有机化学中,一般采用对称面和对称中心这两个对称因素来考察分子的对称性。如 果分子中存在对称面或对称中心,这样的分子就没有手性,也不具有旋光性。如果分子中
第八章 立体化学 分子式相同而结构式不同的异构叫做同分异构，同分异构包括构造异构（也称结构异构） 和立体异构。构造异构是指分子中原子或官能团的连接顺序或方式不同而产生的异构，包括 碳链异构、官能团异构、位置异构和互变异构。立体异构是指分子中原子或官能团的连接顺 序或方式相同，但在空间的排列方式不同而产生的异构，包括构象异构、顺反异构和旋光异 构（也称对映异构）。顺反异构和旋光异构又叫做构型异构，它与构象异构的区别是：构型 异构体的相互转化需要断裂价键，室温下能够分离异构体；而构象异构体的相互转化是通过 碳碳单键的旋转来完成的，不必断裂价键，室温下不能够分离异构体。 有机化学是以分子结构与其性质之间的关系为基础的一门学科，从三维空间来研究分子 的结构对于研究有机反应机理、设计不对称合成、阐明有机化合物的结构与生理功能的关系 等都有重要意义。在本章中，将学习怎样预测旋光异构体的存在，怎样表示和标记它们的构 型，怎样比较它们的性质，以及简单地介绍怎样研究反应机理和怎样将它们分开等。 8.1 分子的手性和对映体 当在某一平面上振动的偏振光通过某些物质（如水、乙醇、氯仿）时，其振动平面不 发生改变，而当通过另一些物质（如乳酸、甘油醛、2-氯丁烷）时，其振动平面会发生旋 转。物质的这种能使偏振光的振动平面发生旋转的性质叫做旋光性，具有旋光性的物质叫 做旋光性物质，也称光学活性物质。 偏振光 旋光性物质 旋转后的偏振光 旋光性物质能使偏振光旋转 1．对称性与对称性因素 为什么有的物质没有旋光性，而有的物质却有呢？物质的性质是与其结构紧密相关的， 所以，物质的旋光性必定是由于其分子的特殊结构引起的。那么，具有怎样结构的分子才具 有旋光性呢？ 实验证明，如果某种分子不能与其镜影完全重叠，这种分子就具有旋光性。分子这种实 物与其镜影不能完全重叠的特殊性质叫做分子的手征性，简称手性，就像人的左右手互为实 物和镜影的关系，但二者不能完全重叠一样。 左右手互为实物和镜影的关系，但二者不能完全重叠 具有手性的分子叫做手征性分子，简称手性分子。要判断一个分子是否具有手性，最直 观和最靠得住的方法，是制作该分子的实物和镜影两个模型，观察它们是否能够完全重叠。 但这种方法不太方便，特别是当分子很大很复杂时更是如此。常用的方法是研究分子的对称 性，根据分子的对称性来判断其是否具有手性。 在有机化学中，一般采用对称面和对称中心这两个对称因素来考察分子的对称性。如 果分子中存在对称面或对称中心，这样的分子就没有手性，也不具有旋光性。如果分子中
既无对称面,又无对称中心,这样的分子就是手性的,也就具有旋光性 所谓分子的对称面,就是能将分子分成互为实物和镜影关系两部分的一个平面。例如 在1,1-二溴乙烷分子中,通过H-C1-C2三个原子所构成的平面能将分子分成互为实物和镜 影关系的两部分,因此该平面就是它的对称面。又如,E-1-氯2-溴乙烯分子是一个平面结 构的分子,分子所在的这个平面也能将分子分成互为实物和镜影关系的两“片”,所以该平 面也是它的对称面 对称面 对称面 B r (a)1,1-二溴乙烷的对称面 (b)E-1-氯-2-溴乙烯的对称面 分子的对称面 由于1,1-二溴乙烷和E-1-氯-2-溴乙烯的分子中都存在对称面,所以它们都是非手性 分子,都没有旋光性 所谓分子的对称中心,就是假设分子中存在一个点,过该点作任一条直线,若在该点 等距离的两端有相同的原子或基团,则该点就是分子的对称中心 对称中心 Ooh CooH CH3 分子的对称中心 由于上述分子中存在对称中心,所以它是非手性分子,没有旋光性 在绝大多数情况下,分子有无手性往往与分子中是否含有手性碳原子有关。所谓手性 碳原子,是指和四个不同的原子或基团连接的碳原子,常用“★”号予以标注,例如: CH3CHCH2CH CHCHCHCH,CH 一般来说,含有一个手性碳原子的分子往往是手性的,不含手性碳原子的分子往往是非 手性的。需要指出的是,手性碳原子是引起分子具有手性的普遍因素,但不是唯一的因素 含有手性碳原子的分子不一定都具有手性,而不含手性碳原子的分子不一定不具有手性。 82旋光性和比旋光度 当偏振光通过某一旋光性物质时,其振动平面会向着某一方向旋转一定的角度,这 角度叫做旋光度,通常用 表示 旋光度的大小可以用旋光仪来测定,旋光仪的构造及其工作原理如图所示。图中,起 偏镜和检偏镜均为尼可尔棱镜,起偏镜是固定不动的,其作用是将入射光变为偏振光,检偏 镜和刻度盘固定在一起,可以旋转,用来测量偏振光振动平面旋转的角度。 目镜
既无对称面，又无对称中心，这样的分子就是手性的，也就具有旋光性。 所谓分子的对称面，就是能将分子分成互为实物和镜影关系两部分的一个平面。例如， 在 1,1-二溴乙烷分子中，通过 H-C1-C2 三个原子所构成的平面能将分子分成互为实物和镜 影关系的两部分，因此该平面就是它的对称面。又如，E-1-氯-2-溴乙烯分子是一个平面结 构的分子，分子所在的这个平面也能将分子分成互为实物和镜影关系的两“片”，所以该平 面也是它的对称面。 H Br CH3 Br C 对称面 （a）1,1-二溴乙烷的对称面 （b）E-1-氯-2-溴乙烯的对称面 分子的对称面 由于 1,1-二溴乙烷和 E-1-氯-2-溴乙烯的分子中都存在对称面，所以它们都是非手性 分子，都没有旋光性。 所谓分子的对称中心，就是假设分子中存在一个点，过该点作任一条直线，若在该点 等距离的两端有相同的原子或基团，则该点就是分子的对称中心。 分子的对称中心 由于上述分子中存在对称中心，所以它是非手性分子，没有旋光性。 在绝大多数情况下，分子有无手性往往与分子中是否含有手性碳原子有关。所谓手性 碳原子，是指和四个不同的原子或基团连接的碳原子，常用“＊”号予以标注，例如： 一般来说，含有一个手性碳原子的分子往往是手性的，不含手性碳原子的分子往往是非 手性的。需要指出的是，手性碳原子是引起分子具有手性的普遍因素，但不是唯一的因素。 含有手性碳原子的分子不一定都具有手性，而不含手性碳原子的分子不一定不具有手性。 8.2 旋光性和比旋光度 当偏振光通过某一旋光性物质时，其振动平面会向着某一方向旋转一定的角度，这一 角度叫做旋光度，通常用“α”表示。 旋光度的大小可以用旋光仪来测定，旋光仪的构造及其工作原理如图所示。图中，起 偏镜和检偏镜均为尼可尔棱镜，起偏镜是固定不动的，其作用是将入射光变为偏振光，检偏 镜和刻度盘固定在一起，可以旋转，用来测量偏振光振动平面旋转的角度。 晶轴 晶轴 目镜 CH3 COOH COOH CH3 H H H H 对称中心 H C H Br Cl C 对称面 * CH3CHCH2CH3 Cl CH3CHCHCH2CH3 Cl Cl * *
光源起偏镜偏振光 旋转后的检偏镜通过检偏镜 偏振光 的偏振光 旋光仪的构造及其工作原理 当两个尼可尔棱镜的晶轴相互平行,且盛液管空着或装有非旋光性物质时,通过起偏镜产生 的偏振光便可以完全通过检偏镜,此时由目镜能看到最大的光亮,刻度盘指在零度。当盛液 管中装入旋光性物质后,由于旋光性物质使偏振光的振动平面向左或右旋转了某一角度,偏 振光的振动平面不再与检偏镜的晶轴平行,因而偏振光不能完全通过检偏镜,此时由目镜看 到的光亮度减弱。为了重新看到最大的光亮,只有旋转检偏镜,使其晶轴与旋转后的偏振光 的振动平面再度平行,此时即为测定的终点。由于检偏镜和刻度盘是固定在一起的,因此偏 振光振动平面旋转的角度就等于刻度盘旋转的角度,其数值可以从刻度盘上读出。 偏振光振动平面旋转的方向也是根据刻度盘旋转的方向确定的,若刻度盘以逆时针方 向旋转,表明被测物质是左旋体,用“一”或“I”表示,若刻度盘以顺时针方向旋转,表 明被测物质是右旋体,用“+”或“d”表示( IUPAC于1979年建议取消使用“1”和“d 来表示旋光方向)。例如,从肌肉组织中提取出来的乳酸是右旋体,称为右旋乳酸、(+)- 乳酸或d乳酸,从杂醇油中提取出来的2-甲基-1-丁醇是左旋体,称为左旋2-甲基-1-丁醇 (-)-2-甲基-1-丁醇或2-甲基-1-丁醇。 物质旋光度的大小除取决于物质本身的特性外,还与溶液的浓度、盛液管的长度、测 定时的温度、所用光源的波长以及溶剂的性质等因素有关。所以,在比较不同物质的旋光性 时,必须限定在相同的条件下,当修正了各种因素的影响后,旋光度才是每个旋光性化合物 的特性。通常规定溶液的浓度为lg·m,旋光管的长度为ldm,在此条件下测得的旋光度 称为比旋光度,用a]表示,它与旋光度之间有如下关系 CxL 式中,t为测定时的温度(一般为20℃),λ为所用光源的波长(常用钠光,波长589nm, 标记为D),a为测得的旋光度(°),C为被测溶液的浓度(gmn),L为盛液管的长度(dm) 若被测物质是纯液体,可用该液体的密度替换上式中的浓度来计算其比旋光度 在表示比旋光度时,不仅要注明所用光源的波长及测定时的温度,还要注明所用的溶剂 例如,用钠光灯作光源,在20℃时测定葡萄糖水溶液的比旋光度为+52.5°,应记作: [a1B=+525°(水) 比旋光度同熔点、沸点一样,是旋光性物质的物理常数之一。测定旋光性物质的比旋光 度,是常用的定性和定量分析的手段之一。通过测定某一未知物的比旋光度,可初步推测该 未知物为何种物质(但不能确定,因为比旋光度相同的物质可能有若干种)。通过测定某 已知物的比旋光度,还可计算该已知物的纯度(旋光纯度)。对于已知比旋光度的纯物质, 测得其溶液的旋光度后,可利用关系式[a]4 求出溶液的浓度。在制糖工业中就常利 用测定糖溶液的旋光度来计算溶液中蔗糖的含量,此种测定方法称为旋光法。旋光法还常用 于食品分析中,如商品葡萄糖的测定以及谷类食品中淀粉的测定等, 83含手性碳原子的化合物的对映体
光源 起偏镜 偏振光 盛液管 旋转后的 检偏镜 通过检偏镜 偏振光 的偏振光 旋光仪的构造及其工作原理 当两个尼可尔棱镜的晶轴相互平行，且盛液管空着或装有非旋光性物质时，通过起偏镜产生 的偏振光便可以完全通过检偏镜，此时由目镜能看到最大的光亮，刻度盘指在零度。当盛液 管中装入旋光性物质后，由于旋光性物质使偏振光的振动平面向左或右旋转了某一角度，偏 振光的振动平面不再与检偏镜的晶轴平行，因而偏振光不能完全通过检偏镜，此时由目镜看 到的光亮度减弱。为了重新看到最大的光亮，只有旋转检偏镜，使其晶轴与旋转后的偏振光 的振动平面再度平行，此时即为测定的终点。由于检偏镜和刻度盘是固定在一起的，因此偏 振光振动平面旋转的角度就等于刻度盘旋转的角度，其数值可以从刻度盘上读出。 偏振光振动平面旋转的方向也是根据刻度盘旋转的方向确定的，若刻度盘以逆时针方 向旋转，表明被测物质是左旋体，用“－”或“l”表示，若刻度盘以顺时针方向旋转，表 明被测物质是右旋体，用“＋”或“d”表示（IUPAC 于 1979 年建议取消使用“l”和“d” 来表示旋光方向）。例如，从肌肉组织中提取出来的乳酸是右旋体，称为右旋乳酸、（＋)- 乳酸或 d-乳酸，从杂醇油中提取出来的 2-甲基-1-丁醇是左旋体，称为左旋 2-甲基-1-丁醇、 （－)-2-甲基-1-丁醇或 l-2-甲基-1-丁醇。 物质旋光度的大小除取决于物质本身的特性外，还与溶液的浓度、盛液管的长度、测 定时的温度、所用光源的波长以及溶剂的性质等因素有关。所以，在比较不同物质的旋光性 时，必须限定在相同的条件下，当修正了各种因素的影响后，旋光度才是每个旋光性化合物 的特性。通常规定溶液的浓度为 1g·ml-1，旋光管的长度为 1dm，在此条件下测得的旋光度 称为比旋光度，用[α] t 表示，它与旋光度之间有如下关系： [α] t = C L 式中，t 为测定时的温度（一般为 20℃），λ为所用光源的波长（常用钠光，波长 589nm， 标记为 D），α为测得的旋光度(°)，C 为被测溶液的浓度（g·ml-1），L 为盛液管的长度（dm）。 若被测物质是纯液体，可用该液体的密度替换上式中的浓度来计算其比旋光度。 在表示比旋光度时，不仅要注明所用光源的波长及测定时的温度，还要注明所用的溶剂。 例如，用钠光灯作光源，在 20℃时测定葡萄糖水溶液的比旋光度为＋52.5°，应记作： [α] 20 D =＋52.5°（水） 比旋光度同熔点、沸点一样，是旋光性物质的物理常数之一。测定旋光性物质的比旋光 度，是常用的定性和定量分析的手段之一。通过测定某一未知物的比旋光度，可初步推测该 未知物为何种物质（但不能确定，因为比旋光度相同的物质可能有若干种）。通过测定某一 已知物的比旋光度，还可计算该已知物的纯度（旋光纯度）。对于已知比旋光度的纯物质， 测得其溶液的旋光度后，可利用关系式[α] t = C L 求出溶液的浓度。在制糖工业中就常利 用测定糖溶液的旋光度来计算溶液中蔗糖的含量，此种测定方法称为旋光法。旋光法还常用 于食品分析中，如商品葡萄糖的测定以及谷类食品中淀粉的测定等。 8.3 含手性碳原子的化合物的对映体
对映体和外消旋体 2-氯丁烷分子中含一个手性碳原子,手性碳原子上的四个基团在空间有两种不同的排列 方式,即有两种不同的构型。 CH3 CH3CH3 CHCH3 2-氯丁烷的一对对映体 这两种构型互为实物和镜影的关系,它们不能完全重叠,代表两个不同的异构体。这种 互为实物和镜影关系的异构体叫做对映异构体,简称对映体。使偏振光的振动平面向左旋转 的为左旋体,记作(一)-2-氯丁烷或}2-氯丁烷,使偏振光的振动平面向右旋转的为右旋体, 记作(+)-2-氯丁烷或d2-氯丁烷。 当把等量的(一)-2-氯丁烷和(+)-2-氯丁烷混合后,混合物使偏振光的旋转相互抵消, 不显示出旋光性。这种由等量对映体组成的混合物叫做外消旋体,用(±)或“d”表示, 如外消旋2-氯丁烷可记作(±)2-氯丁烷或d-2-氯丁烷。 由上可知,含一个手性碳原子化合物的分子具有手性,因而具有旋光性。它有两个旋光 异构体,一个为左旋体,另一个为右旋体,它们的等量混合物可组成一个外消旋体 84构型的表示方法、构型的确定和标记 描述旋光异构体分子中的原子或基团在空间的排列方式时,常采用透视式。这种表示 方法比较直观,但书写起来比较麻烦,尤其是书写结构复杂的化合物就更加困难。因此也常 采用另外一种比较简便的图形——费歇尔( E. Fischer)投影式来表示。 费歇尔投影式的投影规则如下 (1)将碳链竖起来,把氧化态较高的碳原子或命名时编号最小的碳原子放在最上端。 (2)与手性碳原子相连的两个横键伸向前方,两个竖键伸向后方。 (3)横线与竖线的交点代表手性碳原子 按此投影规则,乳酸的一对对映体的费歇尔投影式见图。 ∈oOH ceo cOoH H 乳酸一对对映体的费歇尔投影式 费歇尔投影式是用平面式来表示分子的立体结构,看费歇尔投影式时必须注意“横前竖 后”,即与手性碳原子相连的两个横键是伸向纸前方的,两个竖键是伸向纸后方的。表示某 一化合物的费歇尔投影式只能在纸平面上平移,也能在纸平面上旋转180°或其整数倍,但 不能在纸平面上旋转90°或其整数倍,也不能离开纸平面翻转,否则得到的费歇尔投影式就 代表其对映体的构型。 判断两个费歇尔投影式是否表示同一构型,有以下方法: (1)若将其中一个费歇尔投影式在纸平面上旋转180°后,得到的投影式和另一投影式 相同,则这两个投影式表示同一构型。如下述两个投影式表示同一构型: H C2H5 旋转180 H C2H5 CH3
对映体和外消旋体 2-氯丁烷分子中含一个手性碳原子，手性碳原子上的四个基团在空间有两种不同的排列 方式，即有两种不同的构型。 CH3 CH3CH2 C H Cl 2-氯丁烷的一对对映体 这两种构型互为实物和镜影的关系，它们不能完全重叠，代表两个不同的异构体。这种 互为实物和镜影关系的异构体叫做对映异构体，简称对映体。使偏振光的振动平面向左旋转 的为左旋体，记作（－)-2-氯丁烷或 l-2-氯丁烷，使偏振光的振动平面向右旋转的为右旋体， 记作（＋)-2-氯丁烷或 d-2-氯丁烷。 当把等量的（－)-2-氯丁烷和（＋)-2-氯丁烷混合后，混合物使偏振光的旋转相互抵消， 不显示出旋光性。这种由等量对映体组成的混合物叫做外消旋体，用（±）或“dl”表示， 如外消旋 2-氯丁烷可记作（±)-2-氯丁烷或 dl-2-氯丁烷。 由上可知，含一个手性碳原子化合物的分子具有手性，因而具有旋光性。它有两个旋光 异构体，一个为左旋体，另一个为右旋体，它们的等量混合物可组成一个外消旋体。 8.4 构型的表示方法、构型的确定和标记 描述旋光异构体分子中的原子或基团在空间的排列方式时，常采用透视式。这种表示 方法比较直观，但书写起来比较麻烦，尤其是书写结构复杂的化合物就更加困难。因此也常 采用另外一种比较简便的图形──费歇尔（E.Fischer）投影式来表示。 费歇尔投影式的投影规则如下： （1）将碳链竖起来，把氧化态较高的碳原子或命名时编号最小的碳原子放在最上端。 （2）与手性碳原子相连的两个横键伸向前方，两个竖键伸向后方。 （3）横线与竖线的交点代表手性碳原子。 按此投影规则，乳酸的一对对映体的费歇尔投影式见图。 乳酸一对对映体的费歇尔投影式 费歇尔投影式是用平面式来表示分子的立体结构，看费歇尔投影式时必须注意“横前竖 后”，即与手性碳原子相连的两个横键是伸向纸前方的，两个竖键是伸向纸后方的。表示某 一化合物的费歇尔投影式只能在纸平面上平移，也能在纸平面上旋转 180°或其整数倍，但 不能在纸平面上旋转 90°或其整数倍，也不能离开纸平面翻转，否则得到的费歇尔投影式就 代表其对映体的构型。 判断两个费歇尔投影式是否表示同一构型，有以下方法： （1）若将其中一个费歇尔投影式在纸平面上旋转 180°后，得到的投影式和另一投影式 相同，则这两个投影式表示同一构型。如下述两个投影式表示同一构型： HO H CH3 C2H5 H OH C2H5 CH3 旋转180 。 Cl H C CH3 CH2CH3 COOH CH3 H OH COOH CH3 H C OH COOH CH3 H COOH CH3 C H HO HO
(2)若将其中一个费歇尔投影式在纸平面上旋转90°(顺时针或逆时针旋转均可)后, 得到的投影式和另一投影式相同,则这两个投影式表示两种不同构型,二者是一对对映体 如下述两个投影式表示一对对映体: OOH 顺时针旋转90 OH cOoh 逆时针旋转90 CH3 OH (3)若将其中一个费歇尔投影式的手性碳原子上的任意两个原子或基团交换偶数次后 得到的投影式和另一投影式相同,则这两个投影式表示同一构型。如下述化合物I和Ⅱ表示 同一构型: -H和CH2交换 C1和一C2H交换 H 第一次交换 第二次交换 CHs 若将其中一个费歇尔投影式的手性碳原子上的任意两个原子或基团交换奇数次后,得 到的投影式和另一投影式相同,则这两个投影式表示两种不同构型,二者是一对对映体。如 下述化合物Ⅲ和Ⅳ表示一对对映体: CH H -H和-CH3交换 H和一Cl将换 第一次交换 H3C 第二次交换HC C2H5 (ⅢI) 1和(B交換 CH 第三次交换 (ⅣV) 构型的标记方法 (1)D、L标记法已知2-氯丁烷、乳酸等含一个手性碳原子的化合物有两个旋光异构 体,一个为左旋体,一个为右旋体。但左旋体是哪种构型?右旋体又是哪种构型? 在早期还没有方法测定时,为避免混淆和研究的需要,人为选择用甘油醛作为参比物 规定在费歇尔投影式中,手性碳原子上的羟基在碳链右侧的为右旋甘油醛,定为D构型(D dexter,拉丁文,右),则它的对映体就是左旋的,定为L-构型(L: laevus,拉丁文,左)。 CHO CHOH CHOH D-(+)一甘油醛 L-(-)一甘油醛 规定了甘油醛的构型后,其它旋光性物质的构型就可通过一定的化学转变与甘油醛联
（2）若将其中一个费歇尔投影式在纸平面上旋转 90°（顺时针或逆时针旋转均可）后， 得到的投影式和另一投影式相同，则这两个投影式表示两种不同构型，二者是一对对映体。 如下述两个投影式表示一对对映体： （3）若将其中一个费歇尔投影式的手性碳原子上的任意两个原子或基团交换偶数次后， 得到的投影式和另一投影式相同，则这两个投影式表示同一构型。如下述化合物Ⅰ和Ⅱ表示 同一构型： -H 和-CH3交换 -Cl 和-C2H5 交换 第一次交换 第二次交换 （Ⅰ） （Ⅱ） 若将其中一个费歇尔投影式的手性碳原子上的任意两个原子或基团交换奇数次后，得 到的投影式和另一投影式相同，则这两个投影式表示两种不同构型，二者是一对对映体。如 下述化合物Ⅲ和Ⅳ表示一对对映体： -H 和-CH3 交换 -H 和-C2H5 将换 第一次交换 第二次交换 （Ⅲ） -Cl 和-CH3 交换 第三次交换 （Ⅳ） ⚫ 构型的标记方法 （1）D、L 标记法 已知 2-氯丁烷、乳酸等含一个手性碳原子的化合物有两个旋光异构 体，一个为左旋体，一个为右旋体。但左旋体是哪种构型？右旋体又是哪种构型？ 在早期还没有方法测定时，为避免混淆和研究的需要，人为选择用甘油醛作为参比物， 规定在费歇尔投影式中，手性碳原子上的羟基在碳链右侧的为右旋甘油醛，定为 D-构型（D： dexter, 拉丁文，右），则它的对映体就是左旋的，定为 L-构型（L：laevus，拉丁文，左）。 D－（＋）－甘油醛 L－（－）－甘油醛 规定了甘油醛的构型后，其它旋光性物质的构型就可通过一定的化学转变与甘油醛联 H CHO HO CH2OH H OH CH2OH CHO H C2H5 C2H5 CH3 Cl Cl H C2H5 H3C Cl H3C H C2H5 H C2H5 CH3 Cl Cl H C2H5 H3C Cl H3C H H C2H5 Cl CH3 CH3 H OH COOH H OH H3C COOH 顺时针旋转 逆时针旋转 90 90 。