《順反異構(gòu)》PPT課件

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1、有機(jī)化合物普遍存在同分異構(gòu)現(xiàn)象，簡稱異構(gòu)現(xiàn)象，這是有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之一。各種異構(gòu)的相互關(guān)系歸納如下：第十章立體異構(gòu)生命過程本身包含著復(fù)雜的立體化學(xué)問題。生物體在新陳代謝過程中所產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)具有高度的立體專一性；一切具有生物活性物質(zhì)的功能，都與其構(gòu)型或構(gòu)象緊密地聯(lián)系著。如藥物的構(gòu)型與受體之間的構(gòu)效關(guān)系，生物反應(yīng)過程中的立體選擇性，都需從立體化學(xué)的角度來理解和闡明。第一節(jié)順反異構(gòu)有機(jī)化合物分子中如存在雙鍵或脂環(huán)，鍵的自由旋轉(zhuǎn)就會(huì)受到阻礙，分子中原子或原子團(tuán)在空間就有固定的排列方式（即構(gòu)型），從而產(chǎn)生兩種不同構(gòu)型的化合物。其中一種為順式，另一種為反式。這種異構(gòu)現(xiàn)象稱為順

2、反異構(gòu)。順-2-丁烯反-2-丁烯沸點(diǎn)4℃沸點(diǎn)l℃順-2-丁烯和反-2-丁烯的沸點(diǎn)不同，它們顯然是兩種不同的物質(zhì)。二者的分子組成和構(gòu)造完全相同，其區(qū)別在于構(gòu)型不同。一、產(chǎn)生順反異構(gòu)的條件產(chǎn)生順反異構(gòu)必須具備2個(gè)條件：①分子中存在限制旋轉(zhuǎn)的因素，如雙鍵或脂環(huán)；②每個(gè)不能自由旋轉(zhuǎn)的碳原子必須連有2個(gè)不同的原子或原子團(tuán)。如果同一雙鍵碳上連有相同的原子或基團(tuán)，就沒有順反異構(gòu)現(xiàn)象。例如：脂環(huán)的存在使構(gòu)成環(huán)的碳原子不能自由旋轉(zhuǎn)，當(dāng)環(huán)上至少有2個(gè)碳原子上各連有2個(gè)不同的原子或原子團(tuán)時(shí)，便可產(chǎn)生順反異構(gòu)。順-1，2-環(huán)丙二甲酸反-l，2-環(huán)丙二甲酸熔點(diǎn)137℃熔點(diǎn)178℃二、順反異構(gòu)的命

3、名（一）順、反命名法2個(gè)相同的原子或原子團(tuán)處于π鍵或脂環(huán)平面同側(cè)的異構(gòu)體稱為順式，處于異側(cè)稱為反式。例如：順-丁烯二酸反-丁烯二酸（失水蘋果酸）（延胡索酸）順-1，2-二溴丙烯反-l，2-二溴丙烯順-1，3-二甲基環(huán)己烷反-l，3-二甲基環(huán)己烷（二）Z、E命名法順、反命名法只適用于雙鍵或環(huán)上至少有一對原子或原子團(tuán)是相同的情況。若雙鍵或脂環(huán)碳原子上所連的4個(gè)原子或原子團(tuán)都不相同，就無法用順、反命名法命名。為克服順、反命名法的局限性，國際系統(tǒng)命名法規(guī)定以字母Z和E表示順反異構(gòu)體的兩種構(gòu)型，即為Z、E命名法。命名原則：Z、E命名法應(yīng)用次序規(guī)則確定連接在雙鍵碳原子上的原子或原

4、子團(tuán)的大小順序。當(dāng)2個(gè)較大的原子或原子團(tuán)在雙鍵的同側(cè)時(shí)，為Z構(gòu)型；在異側(cè)則為E構(gòu)型。在下列構(gòu)型式中，若a＞b，d＞e，則它們的構(gòu)型分別為：Z構(gòu)型E構(gòu)型次序規(guī)則的主要內(nèi)容有：（1）與雙鍵碳直接相連的原子不相同時(shí)，按原子序數(shù)大小排列，原子序數(shù)大者為大基團(tuán)；同位素按質(zhì)量大小排列（如D＞H）。（2）如與雙鍵碳直接相連的2個(gè)原子相同，則向外延伸，比較其次相連原子的原子序數(shù)，依次類推，以確定原子團(tuán)的大小次序。例如：雙鍵碳原子上連有甲基（-CH3）和乙基（-CH2CH3），與雙鍵碳直接相連的第一個(gè)原子都是碳原子，原子序數(shù)相同，就延伸比較第一碳原子上所連接的原子。-CH3與第一碳原子相

5、連的是H、H、H，而在-CH2CH3中與之相連的是C、H、H，由于碳的原子序數(shù)大于氫，故C(C、H、H)C(H、H、H)同理（3）當(dāng)與雙鍵碳相連的為不飽和基因時(shí)，如>C=O，-C≡N等，則分別看作碳2次與氧相連，3次與N相連。例如：C(O、O、O)C(O、O、H)C(O、H、H)根據(jù)上述規(guī)則，下列化合物分別命名為：Z-2-丁烯E-2-丁烯Z-2-溴-2-丁烯E-2-溴-2-丁烯（-CH3>H；-CH2CH2CH3>-CH2CH3）Z-3-乙基-2-己稀Z、E命名法適用于所有的順反異構(gòu)體，順、反法和Z、E法兩種命名系統(tǒng)的規(guī)則不同，二者沒有固定聯(lián)系，在某些順反異構(gòu)體中，順式

6、對應(yīng)Z型，反式對應(yīng)E型，但也常有二者無對應(yīng)關(guān)系的情況。例如：Z-2-丁烯E-2-丁烯順-2-丁烯反-2-丁烯E-2-溴-2-丁烯Z-2-溴-2-丁烯順-2-溴-2-丁烯反-2-溴-2-丁烯三、順反異構(gòu)體的性質(zhì)反式構(gòu)型內(nèi)能比順式小，有較高的熔點(diǎn)、較小的溶解度。順式和反式異構(gòu)體的化學(xué)性質(zhì)大致相同，只是與空間排列有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)才顯出差異。順反異構(gòu)體在生理活性或藥理作用上往往表現(xiàn)出很大差異。例如：己烯雌酚是雌性激素，它有順反兩種異構(gòu)體，供藥用的是反式異構(gòu)體，其生理活性較強(qiáng)，而順式異構(gòu)體則較弱。順-己烯雌酚反-己烯雌酚又如，維生素A分子中的雙鍵全部為反式構(gòu)型；具有降血脂作用的花

7、生四烯酸則全部為順式構(gòu)型。若改變上述化合物的構(gòu)型，將導(dǎo)致生理活性的降低甚至喪失。