有机化学超强总结：立体异构问题
文摘
2024-11-26 06:20
上海
1. 几何异构
产生的原因：双键或环使单键的自由旋转受到限制，而使分子具有不同的空间排布方式，即构型不同。含双键的化合物：只要有一个双键原子连有相同的原子或基团，就不存在顺反异构（N原子上的孤对电子可看成是一个基团）。环烃化合物：必须两个或两个以上的环碳原子连有不同的原子或基团。手性又称为光学活化合物分子。 互为镜象的两个化合物称对映异构体，简称对映体。互为对映体的两个化合物，除旋光方向相反外，一般的化学性质、物理性质相同。一个化合物有无手性，一般可根据分子是否存在对称面和对称中心来判断。如果一个分子既没有对称面，也没有对称中心，则该分子即为手性分子。通常看是否有手性碳原子。若分子中只含一个手性碳原子，它一定是手性分子，存在一对对映体。两端的不饱和碳原子只要有一个不饱和碳原子连有两个相同的原子和基团，那么，这个分子就没有手性。同理，螺环化合物也是如此。注意多个螺环。1 , 3 – 二取代环丁烷和1 , 4 – 二取代环己烷（无论两个取代基相同与否，是顺式还是反式）均因有对称面而无旋光性。其他三元、四元、五元、六元环状化合物，只要是分子中既无对称面，也无对称中心，分子就有旋光性(无论两个取代基相同与否)。(5) 内消旋体、外消旋体、非对映体和差向异构体：内消旋体：分子中含相同的手性碳原子，且有对称面。对称的手性碳原子的构型必定相反，即一个为R –型，另一个为S – 型。非对映体：构造相同，构型不同但又不呈镜象关系的化合物，互为非对映体。差向异构体：在含多个手性碳原子的旋光异构体中，若两个异构体只有一个手性碳原子的构型不同，其余各手性碳原子的构型均相同，这两个异构体就互为差向异构体。差向异构体必定是非对映体，非对映体不一定是差向异构体。一般是指同一构型分子中由于单键旋转而产生的原子或基团在空间的不同排列形式,这种异构称为构象异构。在构型一定的分子的无数个构象中，其优势构象(即稳定构象)通常是能量最低的构象。判断分子构象的稳定性主要考虑：各种张力和偶极– 偶极相互作用，一般说来，稳定构象是各种张力最小，偶极– 偶极相互作用最大的那种排列。从能量上看：大的原子或基团处于对位交叉式是最稳定的构象，因为这样排布原子或基团彼此间的距离最远，相互排斥力最小。处于邻位交叉的原子或基团，若能形成分子内氢键，则邻位交叉式是优势构象。二取代环己烷的优势构象：在满足两个原子或基团的空间构型的前提下：处于e键的取代基多者稳定；大的取代基处于e 键稳定。
