化学经纬
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有机化学种R/S构型判断

chem化学科普506

手性互为镜像、但不能重叠的性质为手性。

手性中心:如果分子的手性是由于原子或原子团围绕某一点的非对称排列而产生的,那么这个点就是手性中心

手性碳原子:与四个互不相同的基团相连碳原子称为不对称碳原子或手性碳原子。手性碳原子常用 标注。

有机化学种R/S构型判断 第1张

在二维平面表示立体异构体的三维结构主要有透视式、费歇尔投影式。锯架式和纽曼投影式也可以转换为相应的透视式和费歇尔投影式,所以今天主要围绕这几种不同的立体结构分别讲解如何判断相应的R/S构型。

01
透视式R/S构型的判断

(1) 将连在手性碳上的四个基团(a,b,c,d)按顺序规则排序。

(2) 假设此处基团的优先顺序为a>b>c>d。

(3) 将次序最低的基团d远离观察者,然后观察其他三个基团的位置关系。若a→b→c按顺时针方向排列,则规定此手性碳具有R构型;若a→b→c按逆时针方向排列,则规定此手性碳为S构型

有机化学种R/S构型判断 第2张
02
费歇尔投影式R/S构型的判断

(1) 如果最小基团在竖键上,剩下三个基团按顺序规则从大到小排序,如为顺时针则为R构型,如为逆时针则为S构型


有机化学种R/S构型判断 第3张


(2) 如果最小基团在横键上,剩下三个基团按顺序规则从大到小排序,如为顺时针则为S构型,如为逆时针则为R构型

有机化学种R/S构型判断 第4张


03
锯架式和纽曼投影式R/S构型

当分子采用锯架式或纽曼投影式时不易直接判断其绝对构型。可将锯架式或纽曼投影式变换成透视式或费歇尔投影式后,再根据上述方法对其进行构型判断。转换方法可采用下面的方法进行:

有机化学种R/S构型判断 第5张

04
环烷烃R/S构型的判断

首先把最小基团放在环下如果最小基团不在环下,则需将最小基团与环下的基团交换,让其在环下将环上基团拍成和环平面,然后再通过顺序规则判断其是顺时针还是逆时针,即可得到相应的构型。


有机化学种R/S构型判断 第6张

(1) 先判断1号碳的构型,由于其最小基团在环下,可直接写成(b)式,根据顺序规则是逆时针,为S构型;


有机化学种R/S构型判断 第7张


(2) 再判断3号碳的构型,因为3号碳上的氢在环上,需要先将氢与环下的甲基交换,得到(c)式,再将其写成(d)式,根据顺序规则判断为顺时针,所以(c)式为R构型,但因为交换过一次位置,因此(a)式的3号碳为S构型。


有机化学种R/S构型判断 第8张


有机化学种R/S构型判断 第9张


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