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分子构型的分类

2022.12.16
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zhaoqisun

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构型(configuration)指分子内原子或基团在空间“固定”排列关系,分为:顺反异构,旋光异构二种。


顺反异构

由于双键或环的存在,使得旋转发生困难,而引起的异构现象。

命名:顺、反 (Cis,Syn-;Trans, Anti)。 用 “Z”, “E”表示。

Z:Zusammen 二个大的基团都在一侧(相当于顺) E:Entgegen 二个大的基团分在两侧 (相当于反)

关于C=N和N=N双键的命名

含C=N双键的化合物主要是指醛肟和酮肟(醛或酮与羟胺NH2OH反应得到)

孤对电子的序数为“0”。

文献上还沿用顺、反命名。把-OH,-H在一侧的叫顺式,Cis-,Syn-;把-OH,-H在两侧的叫反式,Trans-,Anti-。

N=N双键也用顺反命名:一般反式稳定,减少了基团间的排斥作用。

(反式对称性好,分子排列更为紧密、有序,有较高的熔点,较低的溶解度(在水中,因极性小),燃烧热、氢化热比顺式低。

对于环状化合物仍用顺反而不用E、Z,把环看成是一个平面的,取代基团在同一侧的为顺式。 如果有三个以上时,选一个参考基,用小写r(reference group)表示,再和别的取代基比较与之关系。


对映异构

手性分子(chiral molecule)、手性碳,从上世纪七十年代起广泛使用,能够使平面偏振光向左或向右旋的物质称为旋光性物质(或光活性物质)。

手性分子是指一个分子与其镜象不能重合。 手性分子一定是光活性物质。

对映异构体:二个互为镜象,但不能重合,是二种不同化合物。旋光能力相同,但方向相反,如同左、右手。

考察一个分子是否为手性分子,可以从有无手性碳出发,但是最根本是要看分子对称性来考察。

符合手性分子的充要条件:

①无对称面; ②无对称中心; ③无交换对称轴。

三者不可缺一,但一般说来,只要求分子是否有对称面或对称中心即可了。(注意:对称轴不能作为判据。)

手性(chiral)在医药、农药、食品添加剂、香料等领域需求越来越多。手性液晶材料、手性高分子材料具有独特的理化性能,成为特殊的器件材料。一个新兴的高新技术产业-手性技术(chirotechnology)正在悄然兴起。



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