化合物中含有多个双键时,每个双键都要标记。例如:
(2Z,5E)-2,5庚二烯
(1E,5Z)环癸-1,5-二烯-1,6-二羧酸
Z、E标记法较为科学、严紧、能准确标记所有较为复杂的顺反异构体,只是在个别情况下判断原子团次序大小时显得有些麻烦。
顺反标记法与Z、E标记法各有优缺点,目前尚在同时并用。但应注意,不要把两种方法混淆,顺式与Z型,反式与E型不一定成对应关系。
(三)手性中心的构型标记
1.D、L标记法
1951年前,还没有适当的方法测定旋光性物质的真实构型(绝对构型)。当时,为了能够表示旋光物质构型之间的关系,就选择了右旋甘油醛作为标准,并人为地规定了它的构型,用D来表示其构型,其对映体左旋甘油用L来表示其构型,而用“+”和“-”(或D和L)表示旋光方向为右旋和左旋。然后,就可以通过化学转变的方法确定其他化合物与标准化合物构之间的构型关系,凡结构能与右旋甘油醛相联系的其构型属于D型,凡能与左旋甘油醛相联系者其构型为L型。至于其旋光性,则决定于化合物的本性,凭旋光仪实际测得,与作为标准的联系物的旋光方向无光。例如,右旋甘油醛经氧化可得左旋甘油酸,由于反应中手性碳上的键并未断裂,所以与手性碳相联的基团的排列顺序未变,即它的构型保持不变。这样就可以确定左旋甘油酸与右旋甘油醛的构型属于同一系列,也是D型。
过去,构型的标记是建立在这种人为规定的基础上的,因此称为相对构型。1951年,经X-射线衍射法测定,证实上述人为规定与甘油醛分子的实际构型一致,因而也就成绝对构型了。
D、L标记法在使用时存在一定的局限性,不少化合物,如环状化合物等很难或不能与标准物进行构型联系,而且有时同一构型的化合物,根据联系的不同情况,即可定为D型也可定为L型,下述的R、S标记法是IUPAC建议的表示法,但目前还没完全代替D、L标记法,对天然产物仍然应用D、L法进行标记。
2.R、S标记法
所谓的R、S标记法就是根据次序规则来标记手性中心的构型的方法。此法按化合物的实际构型或其投影式就能标记,不需要与其他化合物进行联系比较。标记时,首先是把手性碳所连接的四个原子或基团(a、b、c、d)根据次序规则排列成序(如a>b>c>d),则把d作为手性碳原子四面体的顶端,a、b、c为四面体底部的三角,然后从四面体底部向顶端方向看a→b→c的排列顺序,如为顺时针排列,称为R型;若为逆时针排列顺序,则称S型。例如:
(R)-乳酸
(2S,3R)-2,3
二氯丁烷
在使用R、S法标记构型时必须注意,一个手性碳原子的构型为R或S只与其所连结的原子(或基团)在空间的相对位置次序(空间排列方式)有关,而与反应过程中的构型联系无关。不能认为一个分子的R型转到另一个分子的R型就一定保持了原来的构型未变。同样也不能错误地认为,从一个分子的R型转化到另一个分子的S型就一定发生了构型翻转,例如,L-半胱氨酸与L-丝氨酸可以通过化学变化(或生化过程)互相转变,但它们的构型却保持不变,只是用R、S法标记时不同罢了。
(S)或L-丝氨酸
(R)或L-半胱氨酸
3.
赤藓型和苏阿型
D-赤藓糖和D-苏阿糖是四碳糖,它们的构型分别如下:
D-赤藓糖
(2R,3R)三羟基丁醛 D-苏阿糖
(2S,3R)三羟基丁醛
由于习惯的原因,赤藓糖和苏阿糖的名称被套用于非糖化合物。凡是含有有两个不同手性碳原子的链状化合物,在使用费歇尔投影式时,两个相同的原子或基团在碳链的同侧为赤藓型,在碳链两侧的为苏阿型。
赤藓型
苏阿型
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