立体化学中的各种构型标记法

学术   2024-11-16 08:16   德国  

在学习立体化学内容时,相信大家已经对R/S构型,D/L构型,E/Z构型标记法等都非常了解了,但对于专业文献中经常出现的cis/trans(其实就是顺/反),syn/anti,Si/Re标记法等可能会不太熟悉或容易混淆。


今天就来讲讲不同构型标记法的区别和联系。



文末点击“阅读原文”查看是否随缘更新了。


1

E/Z构型(绝对构型)


用来标记含双键结构的绝对立体构型。


判断方式:两个双键碳原子上的两个较大的原子或基团同在双键一侧为Z构型,在两侧为E构型



02

cis/trans(顺/反) 构型 (相对构型)


1

cis/trans


用来标记双键、环状等结构所连接基团的相对空间位置。


判断方式:


双键结构:连在两个双键碳原子上的相同或相似的基团处于双键同侧称为顺,处在异侧称为反


烯烃



亚胺



联想:Schiff碱是指N上取代基是烷基(alkyl)或芳基(aryl)的亚胺分子。


环状结构:一种异构体两个取代基在环的同侧,为顺式构型;在环的异侧,为反式构型



2

syn/anti


与cis/trans较易弄混淆的是syn/anti标记法。但区别为syn/anti(顺/反)主要来表示反应情况,比如反式加成(anti-addition),反马氏加成产物(anti-Markovnikov product)。


混用其实也没有影响。


3

R/S构型 (绝对构型)


1

R/S


R/S构型标记法基于Cahn-Ingold-Prelog 规则,用来标记手性原子中心的绝对构型。


判断方式:


将与手性原子相连的四个基团按顺序规则排列大小,最小的基团放在离眼睛最远的地方,其他三个基团按由大到小方向旋转,若旋转方向是顺时针(clockwise),手性原子为R构型;若旋转方向为逆时针(anti-, counter-clockwise),则为S构型



小贴士

记忆方法

在书写R的时候,第一笔是顺时针方向;写S时,第一笔是逆时针方向。根据顺逆时针可快速判断是R还是S构型。


基团的顺序用“优劣(priority/inferiority)”比“大小”更加合理,因为使用“大小”来表示基团很容易让人联想到是基团体积大小。但实际上,排序靠前的基团为较优基团,并不一定体积就更大。事实上,在英文教材里,在描述基团顺序时,用的就是priority来表示靠前的基团。


2

Re/Si面


对于一个平面分子,与R/S标记法相似,基团按顺时针排序一面为Re面,逆时针排序的一面为Si面,常用在立体化学反应中表示试剂进攻方向。


4

D/L构型(相对构型)


D/L常用来标记单糖和氨基酸等结构Fishcher投影式的相对构型。


判断方式:


甘油醛的Fischer投影式为准,羟基在右侧的甘油醛为右旋甘油醛,构型指定为D构型,左旋的为L构型。其他化合物构型以甘油醛的构型为参照,所以为相对构型。



注意:手性化合物的旋光度中的右旋(+)与左旋(-)与D/L或R/S之间没有必然的联系,属于不同体系的标记方法。


5

endo/exo(内/外)构型


endo/exo(内/外)用来标记桥环等结构中原子或基团的空间位置关系,常见于DA反应中。


判断方法:


基团朝向分子骨架的内侧靠近桥头碳所在较大环的一侧,称为endo(内型)构型;相反则称为exo(外型)构型。



·END·


LifeChem | 往期精选

关于化学上的造字和读音问题,不允许到现在还有人不知道!

有机化学中常见的缩写和首字母缩略词

你已经是成熟的AI,该自己找idea了...



Konwledge is Power

公众号LifeChem

B知Chem-仰


LifeChem
化学改变生活。化学、生活、硕博、出国......
 最新文章