第二节        构型式的表示及其标记

    一．分子构型的表示方法及构型式的比较

（一）构型的表示方法

    表示分子构型的化学式子叫做构型式。虽然每种分子都具有确定的构型，在一般情况下通常是用构造式来表示分子的结构，在讨论分子与构型有关的性质时则必须应用构型式。

    构型的表示方法很多，最原始的方法就是用凯库勒模型图（棍球式）。例如，乳酸的对映体可用下图表示：

    这种方法虽然准确、生动、直观，并具有立体感，但很麻烦。为了便于书写和进行比较，尚可用很多方法表示立体异构体（或不存在立体异构体的分子）的构型。这些方法都可以不需要经常求助于使用分子模型，一眼就能看出分子的基本结构面貌。所用的各种方法，都采用了一些人为地规定。

    1．费歇尔（Fiseher）投影式：费歇尔投影式，也称平面投影式，是表示含有手性碳原子的分子构型最常用的方法，是分子的立体模型在特定方向上的投影。手性碳原子位于纸面上，用十表示，横线上的两个原子（或原子团）在纸平面的前方，坚线上相联的两个原子或原子团在纸平面的后面（较手性碳原子远离观察者），例如，乳酸对映体构型的平面投影式为：

乳酸对映体构型的平面投影式

投影时一般把含碳原子的原子团在竖立的方向上，把命名时编号最小的碳原子放在上端，或把氧化数最高的碳原子放在上端。

2．其他表示方法

尽管平面投影式有许多优点，使用起来很方便，但它也有缺点和局限性。例如，在表示含有两个或多于两个手性碳原子的化合物时，构型式所描述的立体结构全是重叠型的构象。这与分子的真实形象是不符合的，而且对环状分子及不含手性碳的手性分子也无法表示，所以还需要用其他的方法来表示分子的构型。其他常用的方法主要有透视式、纽曼(Newman)投影式和锯架式。

    透视式1（也称飞楔式），是一种具有立体感的构型式。手性碳原子及以实线相连的原子（或原子团）在纸面上，楔形实线所连结的原子在纸平面的前方，楔形虚线所连结的原子在纸平面的后方，手性碳原子也可以省略。例如，乳酸的对映体的构型的透视式为：

纽曼投影式沿着分子的一个碳-碳单键投影，在纽曼投影式中，以代表前面的碳原子及其键，以代表后面的碳原子及其键。锯架式因形似锯架而得名。例如，L-苏阿糖的构型可用下面任何一个式子来表示：

  费歇尔投影式           透视式 2          纽曼投影式           锯架式

含有两个（或两个以上）手性碳原子的化合物透视式、纽曼投影式和锯架式，实际上是这个化合物的构象式。之所以可以用某一个构象式来表示分子的构型，是由于构象比构型更为精细的缘故。上面这些式子之间的相互对应关系，可以说是一目了然的，只要注意不同构型式的投影方法及基团的空间关系，不同构型式之间的改写也是很容易的。其他的式子改写成费歇尔影式时，首先应写成重迭式，然后再从特定方向上投影。

    以上我们所讨论的都是含手性碳原子的链状分子构型的表示法。对于环状分子来说，通常的规定是随意地把环表述为平面的（不管它们的真实形象），环上取代基的取向就可参照透视法表示其取向。环所在的平面可以在纸面上也可以与纸面相垂直。例如反-1，2-二甲基环丁烷构型式为：

    稠环化合物的构型式，可以用圆点（·）表示环平面前方的氢原子，例如反十氢化萘的构型为：

    桥环化合物的构型最好是用构象式来表示，如樟脑的构型：

环己烯的构型用平面式或构象式表示如下：

              平面式                    构象式

含双键化合物构型的表示法与环状化合物相似，双键＞C=C＜所在的平面可以在纸平面上也可以垂直于纸平面。当双键所在的平面垂直于纸平面时，双键上所联结的基团的取向也是参考透视法表示其取向。例如，顺—2—丁烯的构型式为：

也可以用纽曼投影式表示含双键化合物的构型，例如，2—丁烯顺反异构体的构型：

顺式                      反式

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