构型_百度百科

母婴用户    2019-10-20 01:44     浏览 33333 

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  构型(configuration)指的是一个有机分子中各个原子特有的固定的空间排列。比如:正·异·Z·E·R·S这种排列不经过共价键的断裂和重新形成是不会改变的。构型的改变往往使分子的光学活性发生变化。

  构型:分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的特定的立体结构,如D-甘油醛与L-甘油醛,D-葡萄糖和L葡萄糖是链状葡萄糖的两种构型,a-D-葡萄糖和b-D-葡萄糖是环状葡萄糖的两种构型。

  一般情况下,构型都比较稳定,一种构型转变另一种构型则要求共价键的断裂、原子基团)间的重排和新共价键的重新形成。

  构型也叫分子的空间结构,由化学键决定的化学结构,几何异构,包括结构单元的连接方式大分子的链骨架的几何形状共聚物序列结构,都叫构型。

  由于共价键具有方向性,所以每个分子具有一定的几何构型,一个分子的三维形状可以用电子畴理论ED预测。价电子倾向于与反旋电子配对,这种配对成为电子畴。电子畴理论讨论的是对某一个给定原子最外围电子在几何空间的分布以及电子与其他参与成键的院子的电子配对情况。有两类电子畴。成键电子畴和非成键电子畴。

  构型(configuration)指分子内原子或基团在空间“固定”排列关系,分为:顺反异构,旋光异构二种。

  命名:顺、反 (Cis,Syn-;Trans, Anti)。 现在用 “Z”, “E”表示。

  Z:Zusammen 二个大的基团都在一侧(相当于顺) E:Entgegen 二个大的基团分在两侧 (相当于反)

  含C=N双键的化合物主要是指醛肟和酮肟(醛或酮与羟胺NH2OH反应得到)

  文献上,现在还沿用顺、反命名。把-OH,-H在一侧的叫顺式,Cis-,Syn-;把-OH,-H在两侧的叫反式,Trans-,Anti-。

  (反式对称性好,分子排列更为紧密、有序,有较高的熔点,较低的溶解度(在水中,因极性小),燃烧热、氢化热比顺式低。

  对于环状化合物仍用顺反而不用E、Z,把环看成是一个平面的,取代基团在同一侧的为顺式。 如果有三个以上时,选一个参考基,用小写r(reference group)表示,再和别的取代基比较与之关系。

  手性分子(chiral molecule)、手性碳,从上世纪七十年代起广泛使用,能够使平面偏振光向左或向右旋的物质称为旋光性物质(或光活性物质)。

  对映异构体:二个互为镜象,但不能重合,是二种不同化合物。旋光能力相同,但方向相反,如同左、右手。

  考察一个分子是否为手性分子,可以从有无手性碳出发,但是最根本是要看分子对称性来考察。

  三者不可缺一,但一般说来,只要求分子是否有对称面或对称中心即可了。(注意:对称轴不能作为判据。)

  手性(chiral)在医药、农药、食品添加剂、香料等领域需求越来越多。手性液晶材料、手性高分子材料具有独特的理化性能,成为特殊的器件材料。一个新兴的高新技术产业-手性技术(chirotechnology)正在悄然兴起。

  由于分子中的某个原子(基团)绕C-C单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式,不同的构象之间可以相互转变,在各种构象形式中,势能最低、最稳定的构象是优势构象。

  构型和构象在有机合成、天然产物、生物化学等研究领域非常重要。例如六六六有九种顺反异构体,其中只有γ-异构体具有杀虫活性。

  单键旋转能垒一般为3~10千卡/摩尔,在室温下热运动可以越过此能垒,各种构象迅速互变,分子在某一构象停留时间很短(﹤10-6秒),因此不可能将某一个构象分离出来。

  研究构象对于了解化合物结构、反应历程和反应取向等方面非常重要。 许多分子呈现有张力,就是由于非理想几何形状造成的。分子将尽可能利用键角或键长的改变使能量达到最低值,就是说一个分子总是要采取使其能量为最低的几何形状。

  3、扭转张力(pitzer张力):它是由于优势构象二面角改变而产生的张力。两个连接四面体碳原子,他们都倾向于成为交叉式,与交叉式任何偏差都会引起一定张力,希望恢复到交叉式的最稳状态,这种张力就是扭转张力。

  在小环化合物中(3~4元环)主要存在有角张力;普通环(5~7元环)各种张力都不显著,6元环无角张力、无扭转张力。 在中环(8~11元环)主要存有跨环张力。在大部分环状化合物中(除大环外)大部分存在扭转张力。

  龚跃法,郑炎松,陈东红等编著. 有机化学. 武汉:华中科技大学出版社, 2012.02.