第一节顺反异构课件.ppt

1、有机化合物普遍存在同分异构现象，有机化合物普遍存在同分异构现象，简称异构现象，这是有机化合物的结简称异构现象，这是有机化合物的结构特点之一。各种异构的相互关系归构特点之一。各种异构的相互关系归纳如下：纳如下：位置异构官能团异构互变异构同分异构碳链异构构造异构构型异构立体异构构象异构 顺反异构对映异构碳架异构碳环异构生命过程本身包含着复杂的立体化学生命过程本身包含着复杂的立体化学问题。生物体在新陈代谢过程中所产问题。生物体在新陈代谢过程中所产生的化学物质具有高度的立体专一性；生的化学物质具有高度的立体专一性；一切具有生物活性物质的功能，都与一切具有生物活性物质的功能，都与其构型或构象紧密地联系着

2、。如药物其构型或构象紧密地联系着。如药物的构型与受体之间的构效关系，生物的构型与受体之间的构效关系，生物反应过程中的立体选择性，都需从立反应过程中的立体选择性，都需从立体化学的角度来理解和阐明。体化学的角度来理解和阐明。第一节第一节 顺反异构顺反异构 C CHCH3HCH3C CHCH3CH3H顺顺-2-丁烯和反丁烯和反-2-丁烯的沸点不同，它丁烯的沸点不同，它们显然是两种不同的物质。二者的分们显然是两种不同的物质。二者的分子组成和构造完全相同，其区别在于子组成和构造完全相同，其区别在于构型不同。构型不同。一、产生顺反异构的条件一、产生顺反异构的条件如果同一双键碳上连有相同的原子或如果同一双键

3、碳上连有相同的原子或基团，就没有顺反异构现象。例如：基团，就没有顺反异构现象。例如：C CbdaaC Cdbaa 脂环的存在使构成环的碳原子不能脂环的存在使构成环的碳原子不能自由旋转，当环上至少有自由旋转，当环上至少有2个碳原子上个碳原子上各连有各连有2个不同的原子或原子团时，便个不同的原子或原子团时，便可产生顺反异构。可产生顺反异构。HCOOHHCOOHHCOOHCOOHH二、顺反异构的命名二、顺反异构的命名（一）顺、反命名法（一）顺、反命名法C CCOOHHHOOCHC CHCOOHHOOCH 顺顺-丁烯二酸丁烯二酸 反反-丁烯二酸丁烯二酸（失水苹果酸）（失水苹果酸）（延胡索酸）（延胡索酸

4、）C CBrCH3BrHC CCH3BrBrHHCH3HCH3CH3HHCH3顺顺-1，3-二甲基环己烷二甲基环己烷 反反-l，3-二甲基环己烷二甲基环己烷（二）（二）Z、E命名法命名法 顺、反命名法只适用于双键或环上至顺、反命名法只适用于双键或环上至少有一对原子或原子团是相同的情况。若少有一对原子或原子团是相同的情况。若双键或脂环碳原子上所连的双键或脂环碳原子上所连的 4 个原子或原个原子或原子团都不相同，就无法用顺、反命名法命子团都不相同，就无法用顺、反命名法命名。为克服顺、反命名法的局限性，国际名。为克服顺、反命名法的局限性，国际系统命名法规定以字母系统命名法规定以字母Z和和E表示顺反异

5、构表示顺反异构体的两种构型，即为体的两种构型，即为Z、E命名法。命名法。命名原则：命名原则：Z、E命名法应用次序规则命名法应用次序规则确定连接在双键碳原子上的原子或原确定连接在双键碳原子上的原子或原子团的大小顺序。当子团的大小顺序。当2个较大的原子或个较大的原子或原子团在双键的同侧时，为原子团在双键的同侧时，为Z构型；构型；在异侧则为在异侧则为E构型。在下列构型式中，构型。在下列构型式中，若若ab，de，则它们的构型分别为：，则它们的构型分别为：C CdeabC Cedab次序规则的主要内容有：次序规则的主要内容有：（1）与双键碳直接相连的原子不相同）与双键碳直接相连的原子不相同 时，按原子序

6、数大小排列，原子时，按原子序数大小排列，原子 序数大者为大基团；同位素按质序数大者为大基团；同位素按质 量大小排列（如量大小排列（如DH）。）。（2）如与双键碳直接相连的）如与双键碳直接相连的 2 个原子个原子 相同，则向外延伸，比较其次相相同，则向外延伸，比较其次相 连原子的原子序数，依次类推，连原子的原子序数，依次类推，以确定原子团的大小次序。以确定原子团的大小次序。例如：双键碳原子上连有甲基（例如：双键碳原子上连有甲基（-CH3）和乙基（和乙基（-CH2CH3），与双键碳直接），与双键碳直接相连的第一个原子都是碳原子，原子相连的第一个原子都是碳原子，原子序数相同，就延伸比较第一碳原子上序

7、数相同，就延伸比较第一碳原子上所连接的原子。所连接的原子。-CH3与第一碳原子相与第一碳原子相连的是连的是H、H、H，而在，而在-CH2CH3中与中与之相连的是之相连的是C、H、H，由于碳的原子，由于碳的原子序数大于氢，故序数大于氢，故 C HHCH3C HHH同理同理C CH3CH3CH3C CH3HCH3C HHCH2CH3 （3）当与双键碳相连的为不饱和基）当与双键碳相连的为不饱和基因时，如因时，如C=O，-CN等，则分别看等，则分别看作碳作碳2 次与氧相连，次与氧相连，3次与次与N相连。例相连。例如：如：C OHOC HOCH2OH根据上述规则，下列化合物分别命名为：根据上述规则，下列

8、化合物分别命名为：C CCH3HH3CHC CHCH3H3CHC CBrCH3H3CHC CCH3BrH3CHC CCH2CH2CH3CH2CH3H3CH（-CH3 H；-CH2CH2CH3 -CH2CH3）Z、E命名法适用于所有的顺反异构体，命名法适用于所有的顺反异构体，顺、反法和顺、反法和Z、E法两种命名系统的规法两种命名系统的规则不同，二者没有固定联系，在某些则不同，二者没有固定联系，在某些顺反异构体中，顺式对应顺反异构体中，顺式对应Z型，反式型，反式对应对应E型，但也常有二者无对应关系型，但也常有二者无对应关系的情况。例如：的情况。例如：C CCH3HH3CHC CHCH3H3CHC

9、CCH3BrH3CHC CBrCH3H3CH E-2-溴溴-2-丁烯丁烯 Z-2-溴溴-2-丁烯丁烯 顺顺-2-溴溴-2-丁烯丁烯 反反-2-溴溴-2-丁烯丁烯三、顺反异构体的性质三、顺反异构体的性质 反式构型内能比顺式小，有较高的熔反式构型内能比顺式小，有较高的熔点、较小的溶解度。顺式和反式异构体的点、较小的溶解度。顺式和反式异构体的化学性质大致相同，只是与空间排列有关化学性质大致相同，只是与空间排列有关的化学反应才显出差异。顺反异构体在生的化学反应才显出差异。顺反异构体在生理活性或药理作用上往往表现出很大差异。理活性或药理作用上往往表现出很大差异。例如：己烯雌酚是雌性激素，它有顺反两例如：己烯雌酚是雌性激素，它有顺反两种异构体，供药用的是反式异构体，其生种异构体，供药用的是反式异构体，其生理活性较强，而顺式异构体则较弱。理活性较强，而顺式异构体则较弱。C CC2H5C2H5OHHOC CC2H5C2H5OHHO顺顺-己烯雌酚己烯雌酚 反反-己烯雌酚己烯雌酚 又如，维生素又如，维生素A分子中的双键全分子中的双键全部为反式构型；具有降血脂作用的花部为反式构型；具有降血脂作用的花生四烯酸则全部为顺式构型。若改变生四烯酸则全部为顺式构型。若改变上述化合物的构型，将导致生理活性上述化合物的构型，将导致生理活性的降低甚至丧失。的降低甚至丧失。