对映异构体的R/S标记法

(整期优先)网络出版时间:2011-06-16
/ 1

对映异构体的R/S标记法

马秀华

马秀华楚雄医药高等专科学校

【摘要】R/S标记法是对映异构体中表示手性碳原子空间构型的一种常用方法,也是《有机化学》教学中的一个难点。本文从另一个角度举例并对照介绍了R/S标记法的方法和步骤,此法更为简便和直观,这对教学难点的突破及学生的理解和掌握提供了一些借鉴。

【关键词】顺时针逆时针R-型S-型

【中图分类号】O621.1【文献标识码】A【文章编号】1674-4810(2011)12-0053-01

对映异构体中表示手性碳原子空间构型的方法有D/L标记法和R/S标记法,由于D/L标记法有一定的局限性,因此除在糖和氨基酸等化合物中仍沿用以外,近年来已逐渐采用R/S标记法。R/S标记法是1970年根据IUPAC建议而采用的系统命名法,其主要内容是将手性碳原子所连的四个基团(a、b、c、d),根据次序规则a→b→c→d排列,将次序规则中序数最小的基团(d)作为正四面体的顶端,a、b、c作为正四面体底部的三个角,从正四面体的底部向顶端方向看,如果a→b→c是顺时针方向,则其构型为R(拉丁文Rectus的缩写,右的意思);如果a→b→c是逆时针方向,则其构型为S(拉丁文Sinister的缩写,左的意思)。如下图:

当然,除书上介绍的这种方法以外,判断R/S构型的方法还有很多。如用模型来确定R/S的构型,但这必然会受到条件的限制;若画成透视式(如上例甘油醛)来确定R/S的构型又比较抽象;如果给的是费歇尔投影,也要按投影原则恢复到原来的立体模型,再进行判断。以上种种判断方法,对大多数同学而言,较抽象,理解和接受起来也较为困难。下面介绍一种较为简便和直观的方法,即用费歇尔的平面投影来确定R/S的构型。此法不需要将平面投影恢复到立体模型,可直接在投影式上按a→b→c的顺序画箭头,判断起来非常方便。其内容如下:

第一,优先次序最小的基团,如H原子位于费歇尔投影式左侧或右侧(横向),a→b→c为顺时针方向的是S—型;a→b→c为逆时针方向的是R—型。

第二,优先次序最小的基团,如H原子位于费歇尔投影式上端或下端(竖向),a→b→c为顺时针方向的是R—型;a→b→c为逆时针方向的是S—型。

如:优先次序最小基团H在“横向”

这种方法不但适用于含一个手性碳原子的化合物,对分子中含两个或两个以上手性碳原子的化合物,在确定其构型异构体的数目—和所能形成的对映体后,仍可按以上介绍的费歇尔平面投影式直接确定R/S构型。如:

手性碳原子,每个手性碳原子的四个基团不完全相同,因此每个手性碳原子各有两种不同的构型,其构型异构体的数目为4,可组成2对对映异构体,其R/S构型如下:

R/S标记法是《有机化学》教学中的一个难点,相信采用这种方法对R/S构型进行直接判断,对教学难点的突破,对学生理解和掌握这部分的知识都将会有所帮助。

参考文献

[1]陆光裕.有机化学(第三版).北京:人民卫生出版社,2006(6)

[2]谷亨杰、吴泳、丁金昌箸.有机化学(第二版).北京:高等教育出版社,2006(5)

〔责任编辑:王以富〕