与手性有关：chirality&&R&S&D&L&d&l&+&-&旋光&同分异构&enantiomorph&achiral&amphichiral
手性分子，是化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子。碳原子在形成有机分子的时候，4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。由于相连的原子或基团不同，它会形成两种分子结构。这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。但是从分子的组成形状来看，它们依然是两种分子。这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对应。由于是三维结构，它们不管怎样旋转都不会重合，就像左手和右手那样，称这两种分子具有手性，又叫手性分子。因此这两种分子互为同分异构体，这种异构的形式成为手性异构，有R型和S型两类。
　　 手性（chirality）一词源于“手”χειρ (ch[e]ir~)，在多种学科中表示一种重要的对称特点。如果某物体与其不同，则其被称为“手性的”，且其镜像是不能与原物体重合的，就如同左手和右手互为镜像而无法叠合。手性物体与其镜像被称为对映体（enantiomorph，语意为“相对/相反形式”）；在有关分子概念的引用中也被称为。可与其镜像叠合的物体被称为非手性的（achiral），有时也称为双向的（amphichiral）。　　手性及手性物质只有两类：左手性和右手性。有时为了对比，另外加上一种无手性（也称“中性手性”）。左手性用learus或者L表示，右手性用dexter或者D表示，中性手性用M表示。　　除了利用偏光照射所产生的角度正负值相反外，对映异构体在特性、特性上大致相同。
标志　　一个化合物的分子与其镜像不能互相叠合，则必然存在一个与镜像相应的，这两个化合物之间的关系，相当于左手和右手的关系，即互相对映。这种互相对应的两个化合物成为对映异构体（enantiomers）。这类化合物分子成为手性分子（chiral
molecule）。不具有和的分子有一个重要的特点，就是实体和镜象不能重叠，镜面不对称性是识别手性分子与非手性分子的基本标志。
　　生物分子都有手性，即分子形式的右撇子和（或左旋、右旋）。在生物学家巴斯德发现酒石酸晶体的镜像后就更激起了科学家的兴趣。然而，手性分子是如何形成的却一直让人迷惑不解。过去，领域趋向于认为，单一手性形式的分子合成通常从一开始就要利用手性本体，也就是说生物分子自身在催化着手性形式的形成。而且在一些化学反应中手性产物的形成进一步扩大了。　　日出版的《自然》刊发文章称，最近，美国研究人员发现，物质的固（体）-液（体）相平衡可能参与了生物分子手性的形成。比如，氨基酸固（体）-液（体）相的平衡，可以由刚开始时的小小的不平衡导致严重偏向一种手性形式，即左旋或右旋。而这种现象出现在水溶液中，因而也可以解释生命起源以前的左手性和右手性，即为何左右手性数量相当的分子为何会转变成生物分子偏爱一种手性。而物质世界中有活性作用的分子常常是左旋，如左旋糖苷。
　　手性是生命过程的基本特征，构成生命体的有机分子绝大多数都是手性分子。人们使用的药物绝大多数具有手性，被称为。手性药物的“镜像”称为它的对映体，两者之间在药力、毒性等方面往往存在差别，有的甚至作用相反。20世纪60年代一种称为反映停的手性药物（一种孕妇使用的镇定剂，已被禁用）上市后导致1．2万名婴儿的生理缺陷，因为反映停的对映体具有致畸性。因此，能够独立地获得手性分子的两种不同镜像形态极为重要。
生命与手性
　　作为生命的基本结构单元，也有手性之分。也就是说，生命最基本的东西也有左右之分。　　惊人的发现---组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸，而没有右旋氨基酸　　我们已经发现的氨基酸有20多个种类，除了最简单的以外，其它氨基酸都有另一种手性对映体！那么，是不是所有的氨基酸都是手性的呢？答案是肯定的，检验手性的最好方法就是，让一束通过它，使偏振光发生左旋的是左旋氨基酸，反之则是右旋氨基酸。通过这种方法的检验，人们发现了一个令人震惊的事实，那就是除了少数动物或昆虫的特定器官内含有少量的右旋氨基酸之外，组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸，而没有右旋氨基酸！　　右旋分子是人体生命的克星!
　　因为人是由左旋氨基酸组成的生命体，它不能很好地代谢右旋分子，所以食用含有右旋分子的药物就会成为负担，甚至造成对生命体的损害。　　在手性药物未被人们认识以前，一些医生曾给孕妇服用没有经过拆分的消旋体药物作为镇痛药或止咳药，很多孕妇服用后，生出了无头或缺腿的先天畸形儿，有的胎儿没有胳膊，手长在肩膀上，模样非常恐怖。仅仅4年时间，世界范围内诞生了1.2万多名畸形的“海豹婴儿”。这就是被称为“”的惨剧。后来经过研究发现，反应停的R体有镇静作用，但是S-对映体对胚胎有很强的致畸作用。　　正是有了60年代的这个教训，所以现在的药物在研制成功后，都要经过严格的生物活性和毒性试验，以避免其中所含的另一种手性分子对人体的危害。　　在化学合成中，这两种分子出现的比例是相等的，所以对于医药公司来说，他们每生产一公斤药物，还要费尽周折，把另一半分离出来。如果无法为它们找到使用价值的话，它们就只能是废物。在环境保护法规日益严厉的时代，这些废品也不能被随意处置，考虑到可能对公众健康产生的危害，这些工业垃圾的处理也是一笔不小的开支。　　因此，医药公司急切地寻找一种方法来解决这个问题，比如，他想要左旋分子，那么他就得想办法把另一半右旋分子转化成左旋分子。现在，这个令人头痛的问题已经得到了解决。科学家用一种叫做“不对称催化合成”的方法解决了这一问题。这个方法可以广泛地应用于制药、香精和甜味剂等化学行业，给工业生产一下子带来了巨大的好处，这项研究也获得了2001年度的。毫无疑问，这个成果具有重要意义。
对手性的研究
　　看来，手性真是一种奇妙的东西！手性的氨基酸甚至决定着我们这个世界存在的方式！对手性的研究，在造就工业奇迹的同时，也启发了我们对地球生命，甚至宇宙起源的重新认识。　　我们知道，在自然界的各个方面，尤其是物理和化学中，都广泛地存在着许多的概念：带负电的电子与带正电的反电子，磁场的，以及化学中的分解和。就连遥远的河外星系也存在着正旋和逆旋的。科学家们不禁感到疑惑：这是否在提示我们在宇宙中存在着一种奇特的普适性的对称规律？　　地球上没有右旋氨基酸生命，但是，按照手性的原则，它们确实是可能存在的，甚至，有智慧的右旋氨基酸生命也是存在的。　　[1]
/topframe/dingzhen.php?ju=&ml=814922&u=3f35cd580c8b2dd246aac471&r=&d=&surl=http://www./bjkpzc/kxbl/wzjg/69471.shtml
扩展阅读：
手性物制备
《有机化学》
分子构型——α、β构型；R、S构型；L、D构型
α、β构型；
R、S构型；
L、D构型；
以上三种不同的构型方式有什么区别？
各自在描述哪些不同的结构时常用？
如何判定相对构型？
D或L：是分子的绝对构型，是按照Fischer惯例来命名的，按照与参照化合物D-或L-甘油醛的绝对构型的实验化学关联而指认，常用于氨基酸或糖。D表示右旋，等同于“＋”，L表示左旋，等同于“－”。
R或S：也是分子的绝对构型，是按照CIP惯例来命名的，此种命名方式避免了Fischer惯例的局限性，手性碳上相连的四个碳原子，把排列次序最小的放在最远的位置，再看其它三个基的排列，如果由大到小是按顺时针方向，则是R型，如果是反时针方向，则是S型。
α、β构型：主要用于描述三萜，甾体类。当三萜或甾体的结构以通常的方式画在纸上后，只要确定取代基的位置是伸出纸面，还是指向纸内，相连碳的绝对构型就已经确定。实际上确定的是与相连手性碳的绝对构型。习惯上用α、β构型来表示，因为比较方便，这些化合物的手性碳太多了，而骨架类型又比较容易少。
认为第一段有些问题。D-或L-的命名是以甘油醛为标准，将之写成Fischer投影式，如图，
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05211.jpg" NAME="image_operate_0796"
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不对称碳原子所结合的氢原子的位置在投影式处于主碳链的左边的这种立体结构，称为D-构型，其对映的立体结构为L-型。这样，并不能得出D-与"+"等同的结论。要说等同，这里就要提到d
和l 。d 与(+)同义，为右旋光性的符号；l
与(-)同义，左旋。因此，我们可以看到D-(-)-xxxx或D-(+)-xxxx，却不会有d
(-)这样的表示。
D,L构型与旋光＋，－没有关系的。（转者按，看下面文章应能解释。工作到现在都还给老师了，是很不应该的）
就物理化学性质而言，手性药物对映体之间的区别仅仅是旋光性的不同，其他均无区别，故对映体也称作光学对映体。
能使偏振光的偏振面按顺时针方向旋转的对映体称为右旋体（dextroisonmer）（药名前加（＋）或d表示）；反之，称作左旋体（levoisomer）（药名前加（－）或l表示）。
外消旋体（racemate）（药名前加（±）或dl表示）由等量左旋体和右旋体构成，因此，无旋光性。
而内消旋体（mesoform）由于其两个手性中心互相抵消，因此也无旋光性。
手性中心连接的4个取代基按原子序数依次排列，从大到小基团按顺时针方向排列称为R型（右旋体），而按逆时针方向排列者称为S型（左旋体）。
手性中心连接的4个取代基按原子序数依次排列，从大到小基团按顺时针方向排列称为R型（右旋体），而按逆时针方向排列者称为S型（左旋体）。必须还有个条件。&&
就是最小的基团位于观测者的对面。这是很重要的
，不然会混淆R,S
R型与S型是从构型方面来划分，R型不一定就是旋光右旋（右旋旋体），即D型，S型不一定就是旋光左旋（左旋体），即L型。
d/l表示右旋和左旋
R/S是绝对构型的表示方法
D/L是相对构型的表示方法,多用于糖类和氨基酸
d/l表示右旋/左旋体或旋光方向
R/S是按次序规则对绝对构型的一种表达区别的标记
&&&&（1）D/L和d/l
&&&&&&&&&指分子的绝对构型，按照与参照化合物D—或L—甘油醛的绝对构型并通过实验化学关联来指定，常用于氨基酸或碳水化合物，但最好使用R和S来表示。
&&&&&&&&&&b.
&&&&&&&&&&&
右旋或左旋，按照实验测定，化合物能将单色平面偏振光的平面向顺时针方向或向逆时针力向旋转向定。应指出的是，化合物的右旋和左旋与该化合物的绝对构型并无直接的联系。
(2)立体异构体、非对映异构体和对映体
a．立体异构体(stereoisomers) 其分子由相同数日和相同类型的原子组成，是具有相同的连接方式但构型不同的化合物。
b．非对映异构体(diastereoisomers)
&&&&&&&&&&&
对于分子中具有两个或多个小对称中心，并且其分子互相不为实物和镜像的立体异构体。例如，D—赤藓糖和D—苏力糖。常简称为“非对映体”。非对映体也在立体异构体的范畴之内。
c．对映体(enantiomers)& 其分子互相为不可重合的实物和镜像的立体异构体。
(3)对映体过量和对映选择性
a．对映体过量(enantiomeric excess，e.e.)&
&&&&&&&&&&&
在两个对映体(El和E2)的混合物中,假定El的量大于E2，则对映体El过量的百分数称为El的对映体过量，以e.e.表示。
&&&&&&&&&&&
e.e. =[（ El - E2 ）/（ El + E2 ）]&100％
b．对映选择性(enatioselectivity)一个化学反应中，产生的某一对映体多于其他对映体的程度。
&&&&&&&&&(4)光学活性、光学异构体和光学纯度
&&&&&&&&&a．光学活性(optical
activity) 实验观察到的化合物将单色平面偏振光的平面向观察者的右边或左边旋转的性质。
&&&&&&&&&b．光学异构体(optical
&&&&&&&&&&&
对映体的同义词，但现在已不常用，因为有一些对映体在某些偏振光波长下并无光学活性。
c．光学纯度(optical purity)
&&&&&&&&&&&
根据实验测定的旋光度，在两个对映异构体的混合物中，一个对映体所占的百分数。现在常用对映体纯度来代替。
（5）外消旋、内消旋和外消旋化
&&&&&&&&&a．外消旋(racemic)&
以外消旋体或两个对映体的等量混合物存在，也以符号(士)示之。&&&&&&
b．内消旋化合物&&
&&&&&&&&&&&
分子内具有两个或多个不对称中心但又有对称面，因而不能以对映体存在的化合物。例如内消旋酒石酸。内消旋化合物用前缀meso冠示。洒石酸有两个不对称中心，因此有一对对映体和一个内消旋体(见图1—8)，共3个立体异构体。
&&&&&&&&&c．外消旋化(racemization)&
&&&&&&&&&&&
一种对映体转化为两个对映体的等量混合物。如果转化为两个对映体其量不相等，称为部分消旋化。
(6)Re和Si(分别是拉丁文rectus和sinister，即左和右)
这些是关于面选择性的立体化学描述。如图1—9所示，三个取代基a、b、c的CIP优先性顺序为a&b&c，则向着观察者的以顺时针取向的面称为Re，a→b→c以逆时针取向的面称为Si。
&&&&&&&&&(7)顺式／反式&
(syn／anti)赤式/苏式体(erythro／threo form)
（a）syn/anti
&&&&&&&&&&&
用来描述两个取代基对于环上某平面的相对构型的前缀。syn指同侧，而anti指异侧（图1-10）。有时在直链化合物中，也用syn或anti表示这相邻有关取代基在同侧或异侧。
（b）赤式/苏式&
&&&&&&&&&&&
由碳水化合物的命名而来，用来表述相邻立体中心的相对构型。赤式异构体指在Fischer投影式中相同或相似取代基在垂直链的同侧；苏式异构体指位于异侧（图1-11）。
&&&&&&&&&&
(8)旋转轴对称因素(Cn)
如果分子中有一条假想直线，当分子以此线为轴旋转360o／n(n=2，3，4…)之后，旋转的分子仍能与未经旋转的分子完全重合，那么这条直线便是该分子的n重对称轴，而该分子具有Cn-旋转轴的对称因素。例如分子16a、16b均为C2旋转轴分子，称分子16具C2对称性。在不对称合成中会经常遇到具Cn对称性的配体。
　同分异构现象在有机化合物中十分普遍，它包括构造异构和立体异构两大类：<img NAME="image_operate_27359" src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05201.jpg"
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　　对映异构是立体异构中的一类，表现在各个对映异构体对平面偏振光的作用不同。
　　一、平面偏振光和物质的旋光性
　　（一）偏振光和偏振光的振动面
　　光波是电磁波，是横波。其特点之一是光的振动方向垂直于其传播方向。普通光源所产生的光线是由多种波长的光波组成，它们都在垂直于其传播方向的各个不同的平面上振动。图17-1（左）表示普通的单色光束朝我们的眼睛直射过来时的横截面。光波的振动平面可以有无数，但都与其前进方向相垂直。
<img NAME="image_operate_73000" src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05202.jpg"
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图17-1　平面偏振光的形成
<img NAME="image_operate_44109" src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05203.jpg"
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图17-2　两个尼科耳棱晶平行放置（上）或重直放置（下）时的情况
　　当一束单色光通过尼科目棱晶（由方解石晶体加工制成，图17-1中）时，由于尼科耳棱晶只能使与其晶轴相平行的平面内振动的光线通过，因而通过尼科耳棱晶的光线，就只在一个平面上振动。这种光线叫做平面偏振光，简称偏振光（图17-1右）。偏振光的振动方向与其传播方向所构成的平面，叫做偏振光的振动面。
　　当普通光线通过尼科耳棱晶成为偏振光后，再使偏振光通过另一个尼科耳棱晶时，则在第二个尼科耳棱晶后面可以观察到：如果两个尼科耳棱晶平行放置（晶体相互平行）时，光线的亮度最大（图17-2上）；如两个棱晶成其他角度时，则光线的亮度发生不同程度的减弱，接近90°时较暗，接近0°时较明亮。
　　（二）旋光性物质和物质的旋光性
　　自然界中有许多物质对偏振光的振动面不发生影响，例如水、乙醇、丙酮、甘油及氯化钠等；还有另外一些物质却能使偏振光的振动面发生偏转，如某种乳酸及葡萄糖的溶液。能使偏振光的振动面发生偏转的物质具旋光性，叫做旋光性物质；不能使偏振光的振动面发生偏转的物质叫做非旋光性物质，它们没有旋光性。
　　当偏振光通过旋光性物质的溶液时，可以观察到有些物质能使偏振光的振动面向左旋转（逆时针方向）一定的角度（图17-3），这种物质叫做左旋体，具有左旋性，以“-”表示；另一些物质则使偏振光的振动面向右旋转（顺时针方向）一定的角度，叫做右旋体，它们具有右旋性，以“+”表示。以前也曾用“l、d”表示左右旋。
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05204.jpg" NAME="image_operate_72250"
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图17-3　左旋体使偏振光的振动面向左旋转
　　（三）旋光度和比旋光度
　　如将两个尼科耳棱晶平行放置，并在两个棱晶之间放一种溶液（图17-4），在第一个棱晶（起偏振器）前放置单色可见光源，并在第二个棱晶（检偏振器）后进行观察。可以发现，如在管中放置水、乙醇或丙醇时，并不影响光的亮度。但如果把葡萄糖或某种乳酸的溶液放于管内，则光的亮度就减弱以至变暗。这是由于水、乙醇等是非旋光性物质，不影响偏振光的振动面；而葡萄糖等是旋光性物质，它们能使偏振光的振动面向右或左偏转一定的角度。要达到最大的亮度，必须把检测振器向右或向左转动同一角度。旋光性物质的溶液使偏振光的振动面旋转的角度，叫做旋光度，以α表示。
<img NAME="image_operate_90453" src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05205.jpg"
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图17-4　旋光性测定示意图
　　一种物质的旋光性，主要决定于该物质的分子结构。但在测定物质的旋光度时，还受到测定条件的明显的影响。影响旋光度的因素包括溶液浓度、液层厚度（即盛液管的长度）、所用光线（单色光）的波长、温度以及溶剂等。因此，同一种旋光性物质在不同条件下测定α值时，所得的结果也不一样。但如固定实验条件，则测得的物质的旋光度即为常数，它能反映该旋光性物质的本性，叫做比旋光度，以[α]表示。比旋光度与测得的旋光度（α）有以下的关系：
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05206.jpg" NAME="image_operate_76000"
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　　式中：
λ——测定时所用单色光的波长，通常用钠光的D线（λ=589nm）
　　c——溶液浓度（g·ml-1）
　　l——盛液管的长度（dm）
　　当c和l都等于1时，则[α]=
α。因此，物质的比旋光度就是浓度为1g·ml-1的溶液，放在1dm长的管中测得的旋光度。所用溶剂须写在比旋光度值后面的括号中。因为即使在其他条件都相同时，改变溶剂也会使[α]值发生变化。
　　比旋光度是旋光性物质的一种物理常数。如像每种物质都有一定的熔点、沸点、折射率、密度一样，各种旋光性物质都有其比旋光度。
　　二、化合物的旋光性与结构的关系
　　（一）三种乳酸
　　自然界中有许多种旋光性物质。例如，人体中肌肉运动时可产生乳酸，其[α]20D为+3.82°(水)；由左旋乳酸杆菌使乳酸发酵得另一种乳酸，[α]20D是-3.82°(水)。这两种乳酸的构造式都是
<img STYLE="pADDinG-BoTToM: 8 pADDinG-riGHT: 8 pADDinG-Top: 8px" src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="http://demo.s./wpsystem/wp-content/uploads/090427nyusan.gif" WIDTH="261" HEIGHT="140" NAME="image_operate_21531"
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它们的性质除旋光性不同（旋光方向相反，比旋光度的绝对值相同）外，其他物理、化学性质都一样（表17-1）。这两种乳酸的分子结构可用球棒模型表示（图17-5）。
表17-1三种乳酸性质的比较
[α]20D（水）
熔点/&#8451;
（+）-乳酸
（-）-乳酸
（±）-乳酸
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05207.jpg" NAME="image_operate_34046"
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图17-5　(+)-乳酸及(-)-乳酸的球棒模型
　　从模型可以看出，左旋乳酸与右旋乳酸的分子结构的关系有如物体与其镜象的关系，但二者不能重合，好比人的左手与右手、左脚与右脚一样。（+）-乳酸与（-）-乳酸的构造式相同而构型不同，所以属于立体异构中的构型异构。这两个构型异构体互呈物体与其镜象关系，能对映而不能重合，故把它们叫做对映体。这种立体异构属于对映异构。
　　一个物质可能有两个、三个或多个具有旋光性的异构体。如果某物质只有两个具有旋光性的异构体，它们一定是对映体。如果某物质有不止两个具有旋光性的异构体，则各异构体之间并不都是对映体的关系，这将在后讨论。
　　除了上述的（+）-用（-）-乳酸外，人工合成法所得的乳酸没有旋光性，即[α]20D=0。这种乳酸叫做外消旋乳酸，用（±）-乳酸表示（表17-1）。（±）乳酸是由等物质的量的（+）-及（-）-乳酸组成的。
　　由此可见，乳酸有三种：（+）-、（-）-、及（±）-乳酸。
　　（二）、分子的手性和手性分子
　　如将一个物体放在平面镜前使之成像“取”出，则物体与其镜象是否相同，即能否重合呢？这自然只有两种可能，即可以重合或不能重合。如果是人的一只手，则与其镜象不能重合（图17-6）。因为左手的镜象是右手，它们相互是不可能重合的。物体与其镜象不能重合的例子很多，例如螺丝钉（图17-7）、人的耳朵等。
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05208.jpg" NAME="image_operate_37921"
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图17-6　左：左、右手不能重合
右：左手的镜象是右手
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05209.jpg"
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图17-7　物体与其镜象不能重合（α）右旋弹簧与左旋弹簧；（b）蜗牛壳；(c)左螺纹与右螺纹螺丝钉
　　上述情况在有机化合物中也存在。许多分子能与其镜象重合，例如甲烷、乙醇、乙醚、丙酮等。但也有许多分子与其镜象不能重合，例如（+）-乳酸及（-）-乳酸的分子结构之间的关系好比人的左手与右手的关系，因此把这种分子叫做手性分子，它们具有手性。凡是手性分子都有旋光性。如果一个分子与其镜象等同，即能重合，则叫做非手性分子，非手性分子没有旋光性。
　　一个物质的分子是否具有手性是由它的分子结构决定的。最常见的手性分子是含手性碳原子的分子。所谓手性碳原子是指连有四个不同的原子或原子团的碳原子，这种碳原子常以星号“*”标示。例如乳酸分子中有三个碳，但只有C-2才是手性碳原子，它连接的是-H，-OH，-CH3及-COOH这四个原子或原子团。手性碳原子也叫做不对称碳原子。
<img NAME="image_operate_65031" src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/pic/30/11/27/05210.jpg"
ALT="与手性有关：chirality&&R&S&D&L&d&l&+&-&旋光&同分异构&enantiomorph&achiral&amphichiral"
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凡是含有手性碳原子的分子都有对映异构体，但是含手性碳原子的分子不一定是手性分子（见本节四）。
　　三、含一个手性碳原子的分子
　　含一个手性碳原子的化合物有一对对映异构体。
　　（一）外消旋体
　　两个对映体的等物质的量混合物的比旋光度为零。这种混合物叫做外消旋体。与各对映体相比较，外消旋体无旋光性外，其理化性质也不同，它的生理或药理作用与各对映体往往有明显的差异。
　　除了用特殊方法外，用通常化学合成的具手性碳原子的化合物，基本上是外消旋体。要想从外消旋体得到旋光纯的异构体，要采用特定的方法把左旋体与右旋体分开，这个过程叫做拆分。
　　（二）对映异构体的构型
　　1．费歇尔投影式
　　为了方便起见，对映异构体的构型通常采用费歇尔投影式来表示，即把手性碳原子所连的四个原子或原子团按规定的方法投影到纸上。这种方法包括：（1）手性碳原子写在纸平面上，或用一个“+”字形的交叉点代表这个手性碳，四端分别连四个不同的原子或原子团；（2）以垂直与手性碳相连的是伸向纸平面手后方的两个原子或原子团，以水平线与手性碳原相连的是伸向纸平面前方的两上原子或原子团；（3）通常把碳链放在垂直线上，并把命名时编号最小的碳原子放在上端。费歇尔投影式是以两维式来表示含手性碳原子的分子的三维结构。
　　2．相对构型与绝对构型
　　物质分子中各原子或原子团在空间的实际排布叫做这种分子的绝对构型。现在已能用X射线衍射等方法测定了许多化合物分子的绝对构型，但在1951年以前还没有解决这个问题。1906年，罗沙诺夫建议把（+）-及（-）-甘油醛作为其他旋光性异构体物质的构型的比较标准，并人为地规定，在费歇尔投影式中，手性碳上的OH排在横线右边的为右旋甘油醛（&#8544;），作为D型，手性碳上的OH排在横线左边的为左旋甘油醛（&#8545;），作为L型。D-及L-分别表示它们的构型。应注意，D及L仅表示其构型，与其旋光性（+）、（-）无关。当一个旋光性物质发生化学反应时，只要手性碳上的任何一个键都未断裂，则这个手性碳的构型就没有改变。这样，许多其他物质分子的构型都可以通过直接或间接的化学转变，与D型或L型甘油醛相联系，其条件是相当于甘油分子的手性碳上的每一个键，在转变过程中都不发生断裂。如果该物质与D型甘油醛相联系时，其分子的构型即为D型，如与L型甘油醛相关联时，它的分子构型则属于L型。用这种方法确定的构型是相对于标准物质——甘油醛而来的，所以叫做相对构型。
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　　罗沙诺夫所作的上述规定为确定其他一些物质分子的构型带来方便，但这毕竟是人为规定的。直到1951年才有人证明D-（+）-甘油醛的真正构型与罗沙诺夫的规定是一致的。这样一来，无论是甘油醛还是与它们相关联的各旋光性物质的相对构型也都是绝对构型了。现在已有许多旋光性物质用不同的方法确定了绝对构型。关于D型和L型的概念目前在一些化合物如糖类及α氨基酸中仍然应用。
　　现在认为，构型与旋光性之间没有必然的联系。物质的旋光性仍须通过实验测定。
　　（三）、对映异构体的系统命名法
　　对映异构体的系统命名法即IUPAC命名法。这是根据物质分子的绝对构型或其费歇尔投影式来命名的，故无须与其他化合物联系比较。
　　含一个手性碳的分子C*abcd命名时，首先把手性碳所连的四个原子或原子团按照次序规定排列其优先顺序，如a＞b＞c＞d其次，将此排列次序中排在最后的原子或原子团（即d）放在距观察者最远的地方。这时，其他三个原子或原子团就向着观察者（图17-8）。然后，再观察从最优先基a开始到b再到c的次序，如果是顺时针方向排列的（图17-8左），这个分子的构型即用“R”标示（R取自拉丁方Rectus，右）；如果a→b→c是逆时针方向排列的（图17-8右），则此分子的构型用“S”标示（S取自拉丁方Sinister，左）。
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图17-8　R及S构型
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-CL&-OCH3&-CH3&-H
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-NH2&C6H5&-C2H5&-CH8　
　　用构型的费歇尔投影式，同样可以确定一个分子是R还是S构型。先要确定C*abcd中，a、b、c及d的优先顺序，如a＞b＞c＞d。在费歇尔投影式中，如最小基d连在垂直方向，即C*-d键伸向纸平面的后方，则当a→b→c为顺时针方向时，此分子为R型；如a→b→c为逆时针方向时，则是S型。如最小基d连在水平方向，即C*-d键伸向纸平面的前方，则当a→b→c为顺时针方向时，此分子为S型；如a→b→c为逆时针方向时，为R型（图17-9）。
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图17-9　用费歇尔投影式确定R/S构型
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　　要把R/S构型与D/L构型分开，不能认为D型的分子即R型的，或L型的分子即S型的。例如：
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　四、含两个手性碳原子的分子
　　在有机化合物中，随着手性碳原子数目的增加，对映异构现象也愈杂。
　　（一）含两个不同的手性碳原子的分子
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这类分子中，两个手性碳不同，即一个手性碳上所连的四个原子或原子团与另一个手性碳上所连的不同或不完全相同。这种分子有四种具有旋光性的异构体，例如，2-羟基-3-氯丁二酸&。它的C-2上连的
　　是-H，-OH，--COOH及-CHCLCOOH，C-3上连的是-H，CL，-COOH及-CHOHCOOH，这是两个不同的手性碳。它们的费歇尔投影式如下：
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&#8544;与&#8545;是一对对映体，&#8546;与&#8547;是另一对对映体。&#8544;（或&#8545;）与&#8546;（或&#8547;）虽是具有旋光性的异构体，但并不是对映体，而是非对映异构体（非对映体）。非对映体之间不仅旋光性不同，理化性质也有一定的差异（表17-2）。
表17－2　2-羟基-3-氯丁二酸的一些物理性质
化合物构型
熔点/&#8451;
&#8544;（2S，3S）
173（±）146
+31.3（乙酸乙酯）
&#8545;（2R，3R）
173 （±）146
-31.3（乙酸乙酯）
&#8546;（2R，3S）
167&（±）153
-9.4（水）
&#8547;（2S，3R）
167　（±）153
+9.4（水）
　　任何含两个不同的手性碳原子的分子都有四个立体异构体，即两对对映体。
　　含两个或两个以上手性碳的分子中，每个手性碳的构型都须用R/S标示，写在化合物名称之前，并标以该手性碳的位次。例如，&#8544;为（2S，3S）-2-羟基-3-氯丁二酸。
　　（二）含两个相同的手性碳原子的分子
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　　这类分子中，两个手性碳相同。例如，酒石酸的C-2与C-3都是手性碳，且各连有-H，-OH，-COOH及-CHOHCOOH，这是两个相同的手性碳原子。它们的费歇尔投影式如下：
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　　&#8548;与&#8549;是一对对映体。&#8550;的两个费歇尔投影式是等同的。因为将任何一个在纸平面上旋转180°即得另一个。&#8550;虽有两个手性碳原子，却不具旋光性。这是由于这个分子是对称的，它有一个对称面，即垂直于C（2）-C（3）键的平面。这种异构体叫做内消旋体，用meso-或i-表示。
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内消旋酒石酸与外消旋酒石酸虽然都不具旋光性，但它们有本质上的不同。内消旋体是纯物质，不能拆分；外消旋体则能拆分为左旋体及右旋体。内消旋体的性质与左旋体或右旋体也有差异（表17-3）。
表17－3　几种酒石酸的性质
熔点/&#8451;
[α]25D（水）
溶解度/g·（100 g水）-1
相对密度(20&#8451;)
　　含n个不同的手性碳原子的分子有2n个立体异构体，成为2n-1对对映体。
　　五、光学活性物质在医学上的意义
　　在生物体中存在的许多化合物都是手性的。例如，在生物体中普遍存在的α-氨基酸主要是L-型，从天然产物中得到的单糖多为D-型。生物体对某一物质的要求常严格地限定为某个单一的构型。所以与生物物质有关的合成物质，如果有旋光性的异构体，也往往只有其中之一具较强的生理效应，其对映体或是无活性或活性很小，有些甚至产生相反的生理作用。例如；作为血浆代用品的葡萄糖酐一定要用右旋糖酐，因为其左旋体会给病人带来较大的危害；右旋的维生素C具有抗坏血病作用，而其对映体无效。左旋肾上腺素的升高血压作用是右旋体的20倍；左旋氯霉素是抗生素，但右旋氯霉素几乎无抗生作用。
　　由于旋光性物质的左、右旋体还可能有不同类型的生理作用，所以在临床医学上有不同的应用。例如，右旋四咪唑为抗抑郁药，其左旋体则是治疗癌症的辅助药物；右旋苯丙胺是精神兴奋药，其左旋体则具抑制食欲作用。
　　临床医学还须考虑对映体之一的毒副作用。例如，（R）-（+）-反应停是镇静剂，用于各种麻疯反应，而其对映体（S）-（-）-反应停则有致畸作用。
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