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24考研农学考研生物化学复习:手性碳原子引起的光学异构

2023-09-15 15:23:57 来源:天任考研  

24考研农学考研生物化学复习:手性碳原子引起的光学异构

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  24考研农学考研生物化学复习:手性碳原子引起的光学异构

  左手与右手互为实物与镜像的关系,不能相互重合。分子与其镜像不能相互重合的特性称为手性(chirality),生物分子大多具有手性。结合4个不同原子或基团的碳原子,与其镜像不能重合,称为手性碳原子,又称不对称碳原子。手性碳原子具有左手与右手两种构型。

  具有手性碳原子的分子,称为手性分子。具有n个手性碳原子的分子,有2n个立体异构体。两两互有实物与镜像关系的异构体,称为对映体(enantiomer)。彼此没有实物与镜像关系的,称为非对映体。对映体不论有几个手性碳原子,每个手性碳原子的构型都对应相反。非对映体有两个或两个以上手性碳原子,其中只有部分手性碳原子构型相反。其中只有一个手性碳原子构型相反的,又称为差向异构体(epimer)。手性分子具有旋光性,所以又称为光学异构体。

  手性分子构型表示法:有L-D系统和R-S系统两种。生物化学中习惯采用前者,按系统命名原则,将分子的主链竖向排列,氧化度高的碳原子或序号为1的碳原子放在上方,氧化度低的碳原子放在下方,写出费歇尔投影式。规定:分子的手性碳处于纸面,手性碳的四个价键和所结合的原子或基团,两个指向纸面前方,用横线表示,两个指向纸面后方,用竖线表示。例如,甘油醛有以下两个构型异构体:

  人为规定羟基在右侧的为D-构型,在左侧是L-构型。括号中的+,-分别表示右旋和左旋。构型与旋光方向没有对应关系。具有多个手性碳原子的分子,按碳链最下端手性碳的构型,将它们分为D,L-两种构型系列。在糖和氨基酸等的命名中,普遍采用L,D-构型表示法。

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