有機化學中的異構體

資料僅供參考文件編號：2022年4月版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：有機化學中的同分異構同分異構體包括構造異構體和立體異構體而構造異構體中包括碳架異構、位置異構、官能團異構。立體異構又包括構象異構和構型異構。（一）立體異構一、構象異構1、定義由于高分子鏈的構象不同所造成的異構體，又稱內旋轉異構體。注：（1）小分子的穩(wěn)定構象數(shù)=3^（n-3）（n為分子中單鍵碳原子數(shù)目，n>2）（2）高分子的可實現(xiàn)構象數(shù)遠小于3^（n-3），但一個高分子的可實現(xiàn)構象數(shù)遠多于一個小分子的穩(wěn)定構象數(shù)（因高分子的n值很大）。2、構象與構型的主要區(qū)別（1）、從起因方面看，構象是由單鍵內旋轉所造成的原子空間排布方式；構型是由化學鍵所固定的原子空間排列方式。（2）、從改變方面看，構象發(fā)生改變時不虛破壞化學鍵，所需能量較少（有時分子的熱運動就足夠），較易于改變；而構型發(fā)生改變時需要破壞化學鍵，所需能量較大，不輕易改變。（3）、從分離方面看，不同的構象不能用化學的方法分離，而不同構型可以用化學的方法分離。（4）、從數(shù)目方面看，穩(wěn)定構象數(shù)只具有統(tǒng)計性，且穩(wěn)定構象數(shù)遠多于有規(guī)構型數(shù)；而有規(guī)立構的構型數(shù)目可數(shù)。3、晶體中的高分子鏈構象晶體中的分子鏈構象有螺旋形構象、平面鋸齒形構象等。（1）、兩個原子或基團之間距離小于范德華半徑之和時，將產生排斥作用。（2）、分子鏈在晶體中的構象，取決于分子鏈上所帶基團的相互排斥或吸引作用的情況。（3）、有規(guī)立構高分子鏈在形成晶體時，在條件許可下總是盡量形成時能最低的構象形式。（4）、基本結構單元中含有兩個主鏈原子的等規(guī)聚合物，大多傾向于形成螺旋體構象。（5）、若存在分子內氫鍵，將影響分子鏈的構象。4、溶液中的高分子鏈構象（1）、高分子溶液中，除了剛性很大的棒狀分子之外，柔性分子鏈大多都呈無規(guī)線團狀。（2）、當呈螺旋形構象的高聚物晶體溶解時，可由棒狀螺旋變成部分保持棒狀螺旋小段的線團狀構象。二、構型異構構型異構：是原子在大分子中不同空間排列所產生的異構現(xiàn)象。包括順反異構、對映異構（也稱為旋光異構）等1、對映異構：互為鏡像關系的立體異構體,稱為對映異構體(enantiomers,簡稱為對映體).對映異構體都有旋光性,其中一個是左旋的,一個是右旋的.所以對映異構體又稱為旋光異構體.簡單的說也就是兩個異構體之間的關系就如同一個物體的立體結構在照鏡子，這個立體結構和它在鏡子中的像互為對映異構體。如立方烷的四取代物就可看作1,3位取代基不變,5,7位互換.2、順反異構：定義立體異構的一種，由于雙鍵不能自由旋轉引起的，一般指烯烴的雙鍵，也有C=N雙鍵，N=N雙鍵及環(huán)狀等化合物的順反異構。順式異構體：兩個相同原子或基團在雙鍵同一側的為順式異構體，也用cis-來表示。反式異構體：兩個相同原子或基團分別在雙鍵兩側的為反式異構體，也用trans-來表示。\o"查看圖片"

圖中Pt（NH3)2Cl2應該沒有順反異構2產生條件\o"編輯本段"

⑴分子不能自由旋轉（否則將變成另外一種分子）⑵雙鍵上同一碳上不能有相同的基團；注：同分異構是分子式相同,結構式不同，順反異構是空間構象不同。但順反異構屬于同分異構。若雙鍵上兩個碳原子上連有四個完全不同的原子或基團，按“順序規(guī)則”分別比較每個碳原子上連接的兩個原子或基團，若兩個較優(yōu)基團在π鍵平面同側者為Z型異構體，在異側者為E型異構體。順反異構體的性質順反異構體，原子或原子團的連接順序以及雙鍵的位置相同，只是空間排列方式不同。因此化學性質基本相同，但在生物體內的生物活性不同，物理性質有一定的差異：一般，反式有較高的熔點，較低的溶解度，且較為穩(wěn)定。（二）構造異構構造異構（structuralisomerism）是同分異構體的分子式相同而分子中原子或基團排列順序不同的現(xiàn)象，與立體異構同屬于有機化學范疇中的同分異構現(xiàn)象。2分類\o"編輯本段"

構造異構又可分為以下5類：⒈碳鏈異構：異構體的分子式相同而碳骨架不同的現(xiàn)象。異構體的分子式相同而碳骨架不同的現(xiàn)象，例如在鏈烴中，碳架可以是直鏈的，也可以是支鏈的：例如：正丁烷CH3CH2CH2CH3和異丁烷(CH3)2CHCH3又如在環(huán)烴中，環(huán)的骨架也可以不同：從四個碳起就可產生異構體，碳原子愈多，異構體愈多。\o"查看圖片"

鏈異構⒉位置異構：異構體的分子式相同而分子中官能團或取代基在碳骨架上的位置不同的現(xiàn)象。又可分為官能團位置異構和取代基位置異構。⑴官能團位置異構是因官能團取代不同類型的氫而引起的。例如：1-丁烯CH2=CHCH2CH3和2-丁烯CH3CH=CHCH3⑵取代基位置異構是取代基取代不對稱環(huán)上不同類型的氫而引起的。例如：1-甲萘和2-甲萘\o"查看圖片"

位置異構⒊官能團異構是異構體的分子式相同而分子中的官能團不同的現(xiàn)象。如炔、雙烯和環(huán)烯,醛、酮和環(huán)醚,羧酸和羧酸酯等。官能團愈多，產生的官能團異構體也愈多。例如：乙醇CH3CH2OH和甲醚C