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手性化合物表示方法

在有機物分子中，若某個碳原子連接著四個不同的原子或原子團，這種碳原子就叫做手性碳原子或不對稱碳原子，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映異構(gòu)體。一對對映體就像我們的一對雙手，當我們伸出雙手，雙手手心向上時，可以看出左右手是對稱的，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，手心對著鏡子，可以看到鏡子里的左手的像和右手手心對著自己一樣，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)系就稱為一對對映體，因而雙手就稱之為一對對映體。

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

光是由各種波長的在垂直于前進方向的各個平面內(nèi)振動的光波所組成。普通光通過尼可爾棱鏡后，其振動平面就只有一個和鏡軸平行的平面。這種僅在某一平面上振動的光，叫平面偏振光，或簡稱偏振光。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)。使偏振光振動方向旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋光度；使偏振光振動平面向右旋轉(zhuǎn)（順時針方向）的叫右旋，向左旋轉(zhuǎn)（反時針方向）的叫左旋。右旋用“d”或“+”，左旋“l”或“-”表示。因而某個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定儀測定。

D-L命名系統(tǒng)是Emil Fisher提出的表示對映體的方法，其符號也是最早的立體化學符號。它基于Fisher投影式，并以α-羥基酸和α-氨基酸為參照物質(zhì)。標準的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便代表手性碳C。與手性碳原子相連的兩個橫鍵伸向前方，兩個豎鍵伸向后方。見下圖。）

③看看距離“首位”最遠的手性碳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50年代R.S.Cahn等三位杰出的化學家提出的一種確定連接在手性中心的四個基團先后順序的方法（簡稱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便化，不少學者此后提出了應(yīng)用CIP次序規(guī)則確定R-S構(gòu)型的一些簡便方法，其中有人發(fā)表了如何利用右手確定有機化合物構(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）的方向，此時大拇指指向最小基團則此化合物為R構(gòu)型，如果大拇指指向與最小基團方向相反，則為S構(gòu)型。如圖所示（其中基團a>b>c>d）。