1、四、具有一個手性中心的對映異構四、具有一個手性中心的對映異構3. 構型的標記法構型的標記法(1) (1) DL 命名法命名法CHOCH2OHHHOCHOCH2OHHOHD-(+) 甘油醛甘油醛L-(-) 甘油醛甘油醛以甘油醛為原料出發，通過化學方法合成其它化合物，如果與以甘油醛為原料出發，通過化學方法合成其它化合物，如果與手性原子相連的化學鍵沒有斷裂，則仍保持甘油醛的原有構型。手性原子相連的化學鍵沒有斷裂，則仍保持甘油醛的原有構型。CHOCH2OHHOH氧化COOHCH2OHHOH還還原原COOHCH3HOHD-(-) 乳酸乳酸D-(+) 甘油醛甘油醛相對構型相對構型NSCH3NC2H5C2H

2、5NOOOOCH3OOHOCH3*找找手性碳原子找找手性碳原子課課 前前 練練 習習*課課 前前 練練 習習COOHHOHCH3CH3HOHCOOHOHHCOOHCH3CH3HOOCOHHCOOHHOCH3H下面各結構式，哪些同下面各結構式，哪些同 是同一化合物是同一化合物比較左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的下列各項：比較左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的下列各項：(1)(1)沸點沸點 (2) (2) 熔點熔點 (3) (3) 相對密度相對密度 (4) (4) 比旋光度比旋光度 (5)(5)折射率折射率 (6)(6)溶解度溶解度 (7) (7) 構型構型課課 前前 練練 習習四、具有一個手性中心的對映異構四、具

3、有一個手性中心的對映異構(2) (2) RS 標記法標記法(1) 次序規則將四個基團排序；次序規則將四個基團排序；CHOHCOOHCH3(2) 次序最小的基團放在觀察者的遠方，其余的三個放在離觀察者次序最小的基團放在觀察者的遠方，其余的三個放在離觀察者 較近的平面上；較近的平面上；CHOHCOOHCH3(3). “最優先最優先 第二優先第二優先 次后次后” ” 對基團排序對基團排序，順時針為順時針為 R 型；型； 逆時針則為逆時針則為S 構型。構型。RSCHOCOOHCH3HR四、具有一個手性中心的對映異構四、具有一個手性中心的對映異構NOONHHOONHOONOOH2134*1234沙利度胺

4、沙利度胺（Thalidomide) 又名反應停又名反應停反應停是具有反應停是具有手性分子手性分子，有兩種，有兩種對映異構體對映異構體。其中。其中的一種的一種 R 異構體具有中樞鎮靜作用，不引起致畸異構體具有中樞鎮靜作用，不引起致畸作用。另一種作用。另一種 S 異構體則會引起致畸作用。異構體則會引起致畸作用。RS四、具有一個手性中心的對映異構四、具有一個手性中心的對映異構手性藥物研究與開發手性藥物研究與開發 手性藥物是指含單一對映體的藥物。手性藥物是指含單一對映體的藥物。 生物大分子如蛋白質、多糖、核酸等都有手性特征，它們在生生物大分子如蛋白質、多糖、核酸等都有手性特征，它們在生物體內造成的這種

5、手性環境，當手性藥物進入體內時，其藥理作物體內造成的這種手性環境，當手性藥物進入體內時，其藥理作用多與體內靶分子之間的手性匹配及分子識別能力相關，這種特用多與體內靶分子之間的手性匹配及分子識別能力相關，這種特性即手性藥物的立體選擇性。性即手性藥物的立體選擇性。 手性藥物按其作用可分為三類：手性藥物按其作用可分為三類： NSCH3NC2H5C2H5NOOOO沙利度胺沙利度胺異丙嗪異丙嗪 CH3OOHOCH3萘普生萘普生 *CClHH3CC2H5CClH3CHC2H5甲基與氫互換甲基與氫互換S構型互換構型互換RCHOCH2OHHOHCHOCH2OHOHHRS四、具有一個手性中心的對映異構四、具有一

6、個手性中心的對映異構比較：比較：(A) 與與 (B)，(C)，(D) 之間的關系之間的關系 對映體或同一化合物對映體或同一化合物 四、具有一個手性中心的對映異構四、具有一個手性中心的對映異構HOHHOHHOHHOH(A)(B)(C)(D)SRSR對映體對映體對映體對映體同一化合物同一化合物123RS 標記法可直接用于菲舍爾投影式標記法可直接用于菲舍爾投影式 若若最小最小基團在基團在橫鍵橫鍵上，則上，則逆時針為逆時針為 R 型型，順時針為，順時針為S型；若型；若最小最小基團在基團在豎鍵豎鍵上，則上，則順時針為順時針為 R 型型，逆時針為，逆時針為 S型。型。四、具有一個手性中心的對映異構四、具有

7、一個手性中心的對映異構CHOCH2OHOHHCHOHOHHOH2CRSCCH3IC2H5HSCH3IC2H5H把下列楔形式轉換成把下列楔形式轉換成Fischer投影式，并標記出構型投影式，并標記出構型四、具有一個手性中心的對映異構四、具有一個手性中心的對映異構異構體的分類異構體的分類手性和對稱性手性和對稱性手性分子的性質手性分子的性質-光學活性光學活性外消旋體的拆分外消旋體的拆分具有一個手性中心的對映異構具有一個手性中心的對映異構第六章第六章脂環化合物的立體異構脂環化合物的立體異構不含手性中心化合物的對映異構不含手性中心化合物的對映異構立立 體體 化化 學學具有兩個手性中心的對映異構具有兩個手

8、性中心的對映異構含有含有 n 個手性碳原子的化合物，個手性碳原子的化合物，最多最多可以有可以有 2n 立體異構體立體異構體五、具有兩個手性中心的對映異構五、具有兩個手性中心的對映異構1. 具有兩個具有兩個不同不同手性碳原子的對映異構手性碳原子的對映異構 HOOCCHCHOHCOOHCI*2羥基3氯丁二酸五、具有兩個手性中心的對映異構五、具有兩個手性中心的對映異構COOHHOHCOOHCIHCOOHHOHCOOHHCICOOHHOHCOOHHCICOOHHOHCOOHCIH11114444(2R,3R)HOOC CH CHOHCOOHCI*異構體的關系異構體的關系: :(1)(2)(3)(4)對

9、映體：對映體：非對映異構體：非對映異構體：(1)(3)(4)(2)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)1234 對映體對映體除旋光方向相反外，其它除旋光方向相反外，其它物理性質都相同物理性質都相同。非對映非對映體體旋光度不相同，而旋光方向則可能相同，也可能不同，旋光度不相同，而旋光方向則可能相同，也可能不同，其其它物理性質都不相同它物理性質都不相同。因此非對映體混合在一起，可以用一。因此非對映體混合在一起，可以用一般的物理方法將它們分離開來。般的物理方法將它們分離開來。 五、具有兩個手性中心的對映異構五、具有兩個手性中心的對映異構2. 具有兩個具有兩個相同相同手性碳原子的對映異構手性碳原

10、子的對映異構 五、具有兩個手性中心的對映異構五、具有兩個手性中心的對映異構HOOC CHCHOHCOOHOH*1234COOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOH(2R,3S)(2S,3R)(2R,3R)(2S,3S)11114444 有有 22-1 =3 種種同同分分異異構構體體內消旋體：內消旋體：雖然含有手性碳原子，但卻不是手性分子，因而沒雖然含有手性碳原子，但卻不是手性分子，因而沒有旋光性的化合物，有旋光性的化合物，用用“meso”或或“m”表示表示. . 酒石酸酒石酸 mp D(水水) 溶解度溶解度(g/100ml)

11、pKa1 pKa(+)-酒石酸酒石酸 170oc +12.0 139 2.98 4.23(-)-酒石酸酒石酸 170oc -12.0 139 2.98 4.23( )-酒石酸酒石酸 206oc 0 20.6 2.96 4.24meso-酒石酸酒石酸 140oc 0 125 3.11 4.80五、具有兩個手性中心的對映異構五、具有兩個手性中心的對映異構內消旋體和外消旋體都沒有旋光性，但本質不同內消旋體和外消旋體都沒有旋光性，但本質不同: :（1 1）內消旋體是一個）內消旋體是一個非手性分子非手性分子，是一種分子。是一種分子。而外消旋體而外消旋體 是兩種互為對映體的手性分子的是兩種互為對映體的手性

12、分子的等量混合物等量混合物。（2 2）外消旋體可以通過一定的方法分離，得到兩種化合物。）外消旋體可以通過一定的方法分離，得到兩種化合物。五、具有兩個手性中心的對映異構五、具有兩個手性中心的對映異構異構體的分類異構體的分類手性和對稱性手性和對稱性手性分子的性質手性分子的性質-光學活性光學活性外消旋體的拆分外消旋體的拆分具有一個手性中心的對應異構具有一個手性中心的對應異構第六章第六章脂環化合物的立體異構脂環化合物的立體異構不含手性中心化合物的對映異構不含手性中心化合物的對映異構立立 體體 化化 學學具有兩個手性中心的對應異構具有兩個手性中心的對應異構六、外消旋體的拆分六、外消旋體的拆分1. 化學方

13、法化學方法 （ ） RCOOH（ ） RCOOH（ ）RNH2（ ） RNH2RSSS非對映體混合物HCIHCI（ ）（ ）RCOOHRCOOHRS外消旋體（ ）（ ）RCOOHRCOOHRS+旋光性物質（ ） RNH2S（ ） RCOOH（ ）RNH2（ S ）RCOOH（ ）RNH2重結晶RSS2. 接種晶種拆解法；接種晶種拆解法；3. 微生物或酶作用下的析解；微生物或酶作用下的析解；4. 色譜分離法色譜分離法-選擇光活性物質作柱色譜的吸附劑；選擇光活性物質作柱色譜的吸附劑；5. 機械分離法機械分離法對映體過量值對映體過量值:Percent enantiomeric excess (% e

14、e)Exp: ee = 50%兩個對映體在樣品中的含量分別為：兩個對映體在樣品中的含量分別為：75%和和25%。六、外消旋體的拆分六、外消旋體的拆分異構體的分類異構體的分類手性和對稱性手性和對稱性手性分子的性質手性分子的性質-光學活性光學活性外消旋體的拆分外消旋體的拆分具有一個手性中心的對應異構具有一個手性中心的對應異構第六章第六章脂環化合物的立體異構脂環化合物的立體異構不含手性中心化合物的對映異構不含手性中心化合物的對映異構立立 體體 化化 學學具有兩個手性中心的對應異構具有兩個手性中心的對應異構七、脂環化合物的立體異構七、脂環化合物的立體異構(1) 順反異構順反異構H3CHH3CHH3CH

15、HCH3順順-1,3-二二甲甲基基環環丁丁烷烷反反-1,3-二二甲甲基基環環丁丁烷烷CH3CH3順順-1,4-二二甲甲基基環環己己烷烷More StableCH3H3C反反-1,4-二二甲甲基基環環己己烷烷七、脂環化合物的立體異構七、脂環化合物的立體異構寫出寫出順順-1-甲基甲基-4-叔丁基環己烷最穩定的構象叔丁基環己烷最穩定的構象(CH3)3CCH3(CH3)3C大的取代基放在大的取代基放在e鍵上鍵上根據順反確定另外取代基的位置根據順反確定另外取代基的位置七、脂環化合物的立體異構七、脂環化合物的立體異構單環化合物有否旋光性可以通過其平面式的對稱性來判別，單環化合物有否旋光性可以通過其平面式的

16、對稱性來判別，凡是有凡是有對稱中心對稱中心和和對稱平面對稱平面的單環化合物的單環化合物無旋光性無旋光性，反之則有旋，反之則有旋光性。光性。無旋光無旋光 有旋光有旋光AAAAAAAAAAAA無旋光無旋光 有旋光有旋光 無旋光無旋光 有旋光有旋光AAAAAAAA無旋光無旋光 無旋光無旋光 無旋光無旋光 有旋光有旋光順式和反式之間是非對映體順式和反式之間是非對映體七、脂環化合物的立體異構七、脂環化合物的立體異構有兩個不同的手性碳原子有兩個不同的手性碳原子(2) 對映異構對映異構CH2OHHCOOHHCOOHHCH2OHH順順式式對對映映體體CH2OHHHCOOHHCOOHCH2OHH反反式式對對映映

17、體體七、脂環化合物的立體異構七、脂環化合物的立體異構有兩個相同的手性碳原子有兩個相同的手性碳原子COOHHCOOHH順順式式HCOOHHCOOHHHCOOH反反式式對對映映體體HOOC 對于具有手性的環狀化合物，僅用順、反標記不能表明其對于具有手性的環狀化合物，僅用順、反標記不能表明其構型，必須采用構型，必須采用R,S標記。例如：標記。例如：七、脂環化合物的立體異構七、脂環化合物的立體異構HCOOHCOOHHCOOHHHCOOH(1R,2R)-反反-1,2-環丙烷二甲酸環丙烷二甲酸(1S,2S)-反反-1,2-環丙烷二甲酸環丙烷二甲酸異構體的分類異構體的分類手性和對稱性手性和對稱性手性分子的性

18、質手性分子的性質-光學活性光學活性外消旋體的拆分外消旋體的拆分具有一個手性中心的對應異構具有一個手性中心的對應異構第六章第六章脂環化合物的立體異構脂環化合物的立體異構不含手性中心化合物的對映異構不含手性中心化合物的對映異構立立 體體 化化 學學具有兩個手性中心的對應異構具有兩個手性中心的對應異構八、不含手性中心化合物的對映異構八、不含手性中心化合物的對映異構(1) 丙二烯型化合物丙二烯型化合物丙二烯烴兩端碳原子連有不同的原子或基團丙二烯烴兩端碳原子連有不同的原子或基團-手性手性(2) 聯苯型聯苯型化合物化合物Atropisomers 位阻異構體位阻異構體連有兩個不同的且足夠大的原子或基團連有兩個不同的且足夠大的原子或基團-手性手性八、不含手性中心化合物的對映異構八、不含手性中心化合物的對映異構立體化學與手性合成立體化學與手性合成 所所謂謂“不不對稱對稱合成合成”就是要想就是要想辦法辦法利用合成的方法，使得利用合成的方法，使得制制造出造出一一對鏡像異構物時，對鏡像異構物時，其中的某一其中的某一個較個較多多。 立體化學與手性合成立體化學與手性合成 Me