課后閱讀

手性化合物表示方法

在有機(jī)物分子中，若某個(gè)碳原子連接著四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)，這種碳原子就叫做手性碳原子或不對(duì)稱碳原子，含有手性碳原子的分子一般是手性分子，手性分子就可能存在對(duì)映異構(gòu)體。一對(duì)對(duì)映體就像我們的一對(duì)雙手，當(dāng)我們伸出雙手，雙手手心向上時(shí)，可以看出左右手是對(duì)稱的，但是將雙只手疊合，無論如何也不能全部重疊，總有一部分是不能重合在一起的；如果我們將左手置于一面平面鏡前，手心對(duì)著鏡子，可以看到鏡子里的左手的像和右手手心對(duì)著自己一樣，即左手的像和右手可以完全重疊。像這樣左手和右手看來如同物與像，但又不能疊合在一起，互相成為“鏡像”關(guān)系就稱為一對(duì)對(duì)映體，因而雙手就稱之為一對(duì)對(duì)映體。

手性對(duì)映體的表示方法有多種：一般有d-l、左旋-右旋、D-L、R-S、（+）-（-）。

光是由各種波長(zhǎng)的在垂直于前進(jìn)方向的各個(gè)平面內(nèi)振動(dòng)的光波所組成。普通光通過尼可爾棱鏡后，其振動(dòng)平面就只有一個(gè)和鏡軸平行的平面。這種僅在某一平面上振動(dòng)的光，叫平面偏振光，或簡(jiǎn)稱偏振光。能使偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)的性質(zhì)，稱為旋光性。具有這種性質(zhì)的物質(zhì)，稱為旋光性物質(zhì)。使偏振光振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋光度；使偏振光振動(dòng)平面向右旋轉(zhuǎn)（順時(shí)針方向）的叫右旋，向左旋轉(zhuǎn)（反時(shí)針方向）的叫左旋。右旋用“d”或“+”，左旋“l”或“-”表示。因而某個(gè)手性化合物是右旋化合物，那么它的旋光性是（+），可用d表示；相反的，如果是左旋，那么它的旋光性是（-），可用l表示。而確定化合物是左旋還是右旋只能通過旋光測(cè)定儀測(cè)定。

D-L命名系統(tǒng)是Emil Fisher提出的表示對(duì)映體的方法，其符號(hào)也是最早的立體化學(xué)符號(hào)。它基于Fisher投影式，并以α-羥基酸和α-氨基酸為參照物質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)的Fisher投影式的寫法必須遵循以下原則：

①以最高氧化態(tài)的碳置于“首位”將碳鏈豎起來（因此COOH>CHO>CH2OH>CC>CH3）。

②手性碳C放在中間。（橫線與直線的交叉點(diǎn)便代表手性碳C。與手性碳原子相連的兩個(gè)橫鍵伸向前方，兩個(gè)豎鍵伸向后方。見下圖。）

③看看距離“首位”最遠(yuǎn)的手性碳C上，此C上連接的具有立體結(jié)構(gòu)的官能基（—OH或—NH2）。若在右邊便是D-（大寫），反之在左邊便是L-（大寫）。

R-S命名系統(tǒng)是20世紀(jì)50年代R.S.Cahn等三位杰出的化學(xué)家提出的一種確定連接在手性中心的四個(gè)基團(tuán)先后順序的方法（簡(jiǎn)稱CIP次序規(guī)則），從而為手性分子構(gòu)型的確定找到了一種比較系統(tǒng)的R-S命名方法。為了使這一命名方法更加高效和簡(jiǎn)便化，不少學(xué)者此后提出了應(yīng)用CIP次序規(guī)則確定R-S構(gòu)型的一些簡(jiǎn)便方法，其中有人發(fā)表了如何利用右手確定有機(jī)化合物構(gòu)型的“右手螺旋定則”。此法具體內(nèi)容是：手性碳連接的四個(gè)取代基按大小次序排列，右手（除大拇指外）四指以卷曲形式朝取代基次序減小（除最小基團(tuán)）的方向，此時(shí)大拇指指向最小基團(tuán)則此化合物為R構(gòu)型，如果大拇指指向與最小基團(tuán)方向相反，則為S構(gòu)型。如圖所示（其中基團(tuán)a>b>c>d）。