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除了对映异构体和非对映异构体,还有其他类型的立体异构。
以乙烷分子CH3—CH3为例,我们可以围绕两个碳原子之间的键进行旋转形成不同构象。
需要特别提及的是,在乙烷的无数构象中有两种极端情况。
两个碳原子上的各个氢原子正好处在相互对应的位置上,这种结构称为重叠式构象。
两个碳原子上相对应的氢原子之间的距离最大时则称为交叉式构象。
这两种结构都是立体异构体,但我们还可以称它们为构象异构体(ationalisomer)或简称异象体(er)。
图11所示为乙烷的构象异构体。
图11 乙烷的构象异构体
只有当碳原子之间存在允许自由旋转的单键时,这种同分异构现象才有可能发生。
另一构象异构体的例子是环己烷(C6H12),它的异构体主要分为两种,分别称为“椅式”
构象和“船式”
构象(图12)。
图12 环己烷的“椅式”
构象和“船式”
构象
每个顶点代表一个碳原子,碳原子连接有两个氢原子(图中未表示出来)
如果两个碳原子之间是双键连接,则不能旋转。
若两个碳原子上有相同的两个取代基,根据它们的相对位置,可以有两种不同的立体异构体。
如果两个相同的取代基在双键的同一侧,则称为顺式异构体(er),但如果在相反的一侧,则称为反式异构体(trans-isomer)。
这种类型的立体异构被称为几何异构(geometri)或顺反异构(sisomerism),具有此特征的一般是含有双键的有机分子,即烯烃(alkene或olefin)及其衍生物,或者是不被允许围绕单键旋转的分子,如某些环链。
对于几何异构体,典型的例子是1,4-丁烯二酸(1,4-butenedioicacid)。
它的顺式异构体称为马来酸(maleicacid)(图13),反式异构体称为富马酸(fumaricacid)。
这两种酸具有非常不同的性质,马来酸有毒,对我们的机体有害,而富马酸是很多生化反应中非常重要的中间体,通常存在于许多水果和蔬菜中。
图13 马来酸和富马酸
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