立體化學(xué)
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立體化學(xué)（stereochemistry）從立體的角度出發(fā)研究分子的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)行為的學(xué)科。研究對(duì)象是有機(jī)分子和無機(jī)分子。由于有機(jī)化合物分子中主要的價(jià)鍵——共價(jià)鍵——具有方向性特征，立體化學(xué)在有機(jī)化學(xué)中占有更重要的地位。
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立體化學(xué)簡史
立體化學(xué)創(chuàng)立于19世紀(jì)初期。J.-B.畢奧最早觀察到有機(jī)物的旋光現(xiàn)象（見旋光異構(gòu)）。1848年L.巴斯德分離到兩種酒石酸結(jié)晶，一種半面晶向左，一種半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋轉(zhuǎn)，后者則使之向右旋轉(zhuǎn)，角度相同。1874年J.H.范托夫和J.-A.勒貝爾分別提出關(guān)于碳原子的四面體學(xué)說，他們認(rèn)為：分子是個(gè)三維實(shí)體，碳的四個(gè)價(jià)鍵在空間是對(duì)稱的，分別指向一個(gè)正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，碳原子位于正四面體的中心。當(dāng)碳原子與四個(gè)不同的原子或基團(tuán)連接時(shí)，就產(chǎn)生一對(duì)異構(gòu)體，它們互為實(shí)物和鏡像，這個(gè)碳原子稱為不對(duì)稱碳原子，這一對(duì)化合物互為旋光異構(gòu)體。范托夫和勒貝爾的學(xué)說，是立體化學(xué)的基礎(chǔ)。以后，E.費(fèi)歇爾關(guān)于糖類化合物構(gòu)型（見分子構(gòu)型）的研究，O.哈塞爾和D.H.R.巴頓關(guān)于分子構(gòu)象和構(gòu)象分析的理論，C.K.英戈?duì)柕玛P(guān)于親核取代反應(yīng)中的立體化學(xué)的研究，均對(duì)立體化學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。此外，A.韋爾納關(guān)于配位化學(xué)的研究，使立體化學(xué)在無機(jī)化學(xué)的領(lǐng)域中得到發(fā)展。近年來出現(xiàn)的關(guān)于周環(huán)反應(yīng)方向的伍德沃德-霍夫曼規(guī)則，使立體化學(xué)得到新的進(jìn)展。
立體化學(xué)分類
立體化學(xué)主要分為靜態(tài)立體化學(xué)和動(dòng)態(tài)立體化學(xué)兩部分。①靜態(tài)立體化學(xué)研究分子中各原子或原子團(tuán)在空間位置的相互關(guān)系 ，也就是研究分子結(jié)構(gòu)的立體形象——構(gòu)型和構(gòu)象，以及由于構(gòu)型異構(gòu)（包括幾何異構(gòu)和旋光異構(gòu)）和構(gòu)象異構(gòu)導(dǎo)致的分子之間的性質(zhì)不同等問題。②動(dòng)態(tài)立體化學(xué)研究構(gòu)型異構(gòu)體的制備及其在化學(xué)反應(yīng)中的行為等問題。前者主要以不對(duì)稱合成獲得某一旋光異構(gòu)體為目的；后者除包括構(gòu)象分析外，還對(duì)各個(gè)經(jīng)典反應(yīng)類型，如加成反應(yīng)、取代反應(yīng)中的立體化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行研究。
立體化學(xué)應(yīng)用
立體化學(xué)的觀點(diǎn)和方法適用于研究有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性能，還在天然產(chǎn)物化學(xué)、生物化學(xué)、藥物化學(xué)、高分子化學(xué)中發(fā)揮重要的作用。在探索生命奧秘方面，特別是在對(duì)生物大分子，包括蛋白質(zhì)、酶和核酸分子的認(rèn)識(shí)和人工合成方面，立體化學(xué)尤為重要。
有機(jī)立體化學(xué) 辨別R和S型
對(duì)于楔形結(jié)構(gòu)式用方向盤方法。把手型原子放在中間，把基團(tuán)優(yōu)先順序最為優(yōu)先的那個(gè)基團(tuán)置于最遠(yuǎn)端。然后另外三個(gè)基團(tuán)同樣按基團(tuán)優(yōu)先順序從小到大進(jìn)行連接，連接方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為R型，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為S型。
對(duì)于紐曼式和鋸架結(jié)構(gòu)式要先轉(zhuǎn)化為楔形式，用上面那個(gè)方法判別。
對(duì)于費(fèi)謝爾式就簡單了。找到手型原子，先確定最優(yōu)先基團(tuán)位置。如果最優(yōu)先基團(tuán)處于水平方位，那么就按另外三個(gè)基團(tuán)以集團(tuán)優(yōu)先順序從小到大的順序連接，連接方向?yàn)轫槙r(shí)針為R型，逆時(shí)針為S型。如果最優(yōu)先基團(tuán)位于豎直方向，則連接方向?yàn)轫槙r(shí)針為S型，逆時(shí)針為R型。
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