第五章 旋光异构 问题与思考解答
问题与思考5-1 5.654g 蔗糖溶解在20mL 水中，在20℃时用10cm 长的盛液管测得其旋光度为+18.8°。（1）计算蔗糖的比旋光度。（2）用5cm 长的盛液管测定同样的溶液，预计其旋光度会是多少？（3）把10mL 此溶液稀释到20mL ，再用10cm 长的盛液管测定，预计其旋光度又会是多少？
[解] （1）[α]20
D = = = ＋︒5.66（水）
（2）＋︒5.66 = ， α=＋︒4.9（盛液管长度减半，旋光度减半。）
（3）＋︒5.66 = ， α=＋︒4.9（溶液浓度减半，旋光度减半。）
问题与思考5-2 用旋光仪测得某纯物质的旋光度为+45°，怎样才能证明确实是+45°，而不是
-315°？
[解] 用一根较短或较长的盛液管重新测定。例如，使用10cm 长的盛液管测定某纯物质的旋光度为+45°，若使用2.5cm 长的盛液管，在其他条件不变的情况下，则测定值应为+11.25°；若是-315°，则测定值应为-78.75°。
问题与思考5-3 判断下列各物体是否具有手性？
（1）脚（2）耳朵（3）螺丝钉（4）剪刀（5）试管（6）烧杯（7）滴瓶（8）蛇形冷凝管 [解] （1）、（2）、（3）、（8）实物与其镜像不能完全重叠，所以有手性。 （4）、（5）、（6）、（7）实物与其镜像可以完全重叠，所以无手性。 问题与思考5-4 下列分子中哪些有对称因素？哪些是手性分子？ （1） （2）
（3） （4）
（5）
（6）
[解] （1）、（2）、（3）、（5）、（6）分子中均具有对称面或对称中心，所以无手性。 （4）无对称面，也无对称中心，所以有手性。
问题与思考5-5 下列各化合物中有手性碳原子吗？若有，用＊号标出：
（1）
（2） （3） （4）
[解]（1）
（2） （3） （4）
CH 3CHCHCOOH F Br
*
**
*
**
CH 3H 3C
Cl
H
CHCl 3Br
Br
C
C
H
H
CH 3CHCHCOOH F Br
OH
Cl
OH
Cl
*
*
L C ⨯α1
20
5.654
8.18⨯︒+5.0205.654
⨯α
1
2
205.654⨯⨯α
问题与思考5-6 已知旋光纯的（+）-2-甲基-1-氯丁烷的比旋光度为+1.64°。如果一个2-甲基-1-氯丁烷样品（不含其它物质）的比旋光度为+0.82°，（1）这个样品的旋光纯度是多少？（2）这个样品中左旋体和右旋体的百分比是多少？
[解] （1）旋光纯度指测得的比旋光度与其最大值（纯物质的比旋光度）之比，所以为50％。 （2）左旋体占25％，右旋体占75％（即由50％的外消旋体和50％的右旋体组成）。
问题与思考5-7 将乳酸的一个费歇尔投影式离开纸平面翻转过来，按照费歇尔投影式的投影规则，它与翻转前的投影式是什么关系？若在纸平面上旋转90°，它与旋转前的投影式又是什么关系？
[解]
S －乳酸 R －乳酸 S －乳酸
根据费歇尔投影式“横前竖后”的投影规则，无论是翻转还是在纸平面上旋转90°，得到的投影式与原投影式都是对映体的关系。
问题与思考5-8 判断（1）与其它投影式的关系。 （1） （2） （3） （4） （5）
（6）
[解]（1）与（5）相同，与（2）、（3）、（4）、（6）为对映体。 问题与思考5-9 用D 、L 标记法标记下列化合物的构型： （1） （2） （3） （4）
[解] （1）D-构型 （2）L-构型 （3）D-构型 （4）L-构型
问题与思考5-10 用R 、S 标记法标记下列化合物的构型，并命名：
（1） （2）（3） （4）
[解] （1）R-2-氯戊烷 （2）R-1-溴-1-碘乙烷 （3）R-3-溴-1-丁烯
（4）S-1-溴-2-碘丁烷
Br Cl 2H 5
H
C 2H 5H Cl
Br
Cl
H C 2H 5
C 2H 5
H Cl
Br C 2H 5
H
Br
H CHO
Cl C 2H 5
H 2OH Br COOH H COOH
CH(CH 3)2
H 2N
H CH 2OH
Br 3
H
C 2H 5
I
H H
I
CH 3
C 2H 5
H H H Cl Br CH
3H
CH=CH 2C 2H 5Br Cl
。
旋转90
COOH
H
OH
H 3C
COOH
CH 3
H
OH COOH
CH 3
H HO
翻转
问题与思考5-11 在具有R-C(a,b)-C(a,c)-R ’或R-C(a,b)-A-C(a,c)-R ’结构的有机化合物中，当两个相同的原子或基团（a,a ）在费歇尔投影式的同侧时，这种构型叫做“赤型”或“赤式”，在异侧时叫做“苏型”或“苏式”。据此指定下面化合物的构型。 （1） （2）
[解] （1）赤型 （2）苏型 问题与思考5-11 药物氯霉素的分子式如下：
（1）标出分子中的手性碳原子。
（2）氯霉素有几个旋光异构体？它们之间的关系怎样？
（3）用Fischer 投影式画出它们的构型，并用R/S 分别标出手性碳原子的构型。 [解](1)
(2) 氯霉素有4个旋光异构体。其中Ⅰ与Ⅱ，Ⅲ与Ⅳ是对映体，Ⅰ与Ⅲ或Ⅳ，Ⅱ与Ⅲ或Ⅳ
是非对映体。 (3)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
R,R S,S S,R R,S 问题与思考5-13 写出分子式为C 5H 10的环状化合物的所有同分异构体。 [解] C 5H 10的环状化合物共有7个同分异构体：
问题与思考5-14 下列说法是否正确？
（1）手性分子都含有手性碳原子，因此手性分子都有旋光性。
（2）含手性碳原子的分子必然有手性，因此含手性碳原子的分子都有旋光性。
[解]（1）错。虽然手性分子都有旋光性，但手性分子不一定含有手性碳原子。 （2）错。含手性碳原子的分子不一定有手性，所以也不一定有旋光性。 问题与思考5-15 下列化合物是否具有旋光性，为什么？
Cl
Cl
H
H
Cl
2H 5
CH 3
H
Cl H
CH 3
2H 5
H Cl H
Cl
Cl CH 3
2H 5
H Cl H
CH 3
2H
5
**
Cl
2CH
C
NH
CH
CH
CH 2OH
NO 2
O
Cl 2CH NH
H
CH 2OH OH
2
O H Cl 2CH C NH
H
CH 2OH OH
2
O H HOCH 2
O H
Cl 2CH C NH H
2
O H HOCH 2
O H Cl 2CH C NH
H
2
O H
Cl 2CH NH CH CH 2OH
OH
NO 2
O
