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有機物質化学
２：有機立体化学
木・１限
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有機立体化学構造異性体と立体異性体（分子の構造関係性）
同じ組成（分子式）で表される化合物
A,B１）構造（結合形式）は同じ？
２）それぞれは鏡像関係（鏡写しの関係）ですか？
構造異性体 立体異性体
NO YES
エナンチオマー ジアステレオマー
YES NO
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同じ組成（分子式）で表される化合物であるが、互いに骨格や結合形式がことなるもの
同じ組成（分子式）で表される化合物のうち、互いの骨格、結合形式が同じもの
構造異性体
立体異性体
エナンチオマー
ジアステレオマー
不斉中心を有し、互いに鏡像関係（鏡写しの関係）にあるもの
複数の不斉中心を有し、互いに鏡像関係（鏡写しの関係）にないもの
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不斉とエナンチオマー不斉中心の立体表記法
○R/S表記法（絶対立体配置）１）置換基に優先順位（原子番号）の順に番号をつける。(H,C,N,O,F,Si,P,S,Cl,Br,I２）優先順位最低の置換基の反対側から見る。３）優先順位の高い方から順に巡る。(時計周り：Ｒ、反時計周り：Ｓ)例：alanine
COOH
CNH2H
1
2
34
COOH
CH2NH
1
2
3
4
○D/L表記法（相対立体配置）１）glyceraldehydeを基準物質とする２）Fischer投影式で図示し、判断する。(１番下の官能基の向き；右：D、左：L)
CHO
COHHOH2CH
CHO
CHO CH2OHH
CHO
CH2OH
OHH
CHO
CH2OH
HHOD L
COOH
CH3
HH2N
COOH
CH3
NH2HL D
-
3
不斉とエナンチオマーエナンチオマー間の物理化学的性質
○融点、沸点、粘性、溶解度等の性質は同じ○唯一、光学的物性（旋光性のみが完全に逆転する）
キラルとアキラル
COHH C
HOH
アキラル
CHOH C
OHH
対象面を持っている
COHEtH
キラル (対象面を持たない)
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不斉炭素を持たないキラル化合物
○軸性不斉
○面性不斉
○らせん性不斉
C
A
BAB
A
BA
B
A
n
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ジアステレオマー（メソ体・シスートランス異性体）
OH
OH
OH
O
O
O
O
O
OH
OH
O
OH
(R) (R)
(S) (S)
(R) (S)
(S) (R)
O
MeMe
HH H
HMe
Me
O
O
meso体
R3
R2 R4
R1 R4
R2 R3
R1
優先順位：R1>R2>R3>R4
cis trans(Z) (E)
幾何異性体
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構造異性体と立体異性体組成式：C4H8O
OH OH
OH OH
O O OO
O
O OO
OH
OH OH
O
OH
O
O O
O
O
O
O
OH
OH
O
OH
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立体異性体（立体配置異性体と立体配座異性体）
立体配座：結合の内部回転によって相互変換しうる原子の空間配列
立体配置：立体異性体を生じさせる構造属性のうち立体配座以外のもの
H3C CH3ethane
C CH
H H
HHH
H H
H
H
HH
Newman投影図
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Ethaneの立体配座異性体
C CHc
Ha Ha'
Hc'Hb'Hb
０ 60 120 180 240 300 360
Hb'Hc'
Ha'Hc
Hb
Ha
Hb'Hc'
Ha'Hc
HbHaHb'Hc'
Ha'Ha
HcHb Hb'Hc'
Ha'Hb
HaHc Hb'Hc'
Ha'Ha
HcHb
C2
Ha'
C1 Ha
2面角
Hb'Hc'
Ha'Ha
Hc
Hb
Hb'Hc'
Ha'Hb
Ha
Hc
重なり型配座（eclipsedform）
ねじれ型配座（staggeredform）
2面角
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Butaneの立体配座異性体
０ 60 120 180 240 300 3602面角
重なり型配座（eclipsedform）
ねじれ型配座（staggeredform）
C CH
Me Me
HHH
Me
HH
Me
HH
HH
MeMe
H
H
H
Me
H
H
MeH H
Me
H
H
HMe
Me
HH
Me
HH
HH
MeH
Me
H
HH
MeH
H
Me
-
０ 60 120 180 2402面角
Me
HH
Me
HH
HH
MeMe
H
H
H
Me
H
H
MeH
HH
MeH
Me
H
±180
synanti
30
90
150-150
-30
Butaneの立体配座異性体
C CH
Me Me
HHH
0
periplanar clinal
synperiplanar anticlinal
antiperiplanersynclinal
(gauche)@60˚
A BC D
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Cyclohexaneの立体配座異性体
HH
HH
H
H
HH
H
HH
H
cyclohexane
axial:垂直方向
equatorial:水平方向
C1C3 C2 H
H
C1C3
C2
H
HC1
C3
C2 H
H
C1C2C3
H
H
C1C2C3
H
HC3 C2
C1
H
H
イス型
半イス型
ねじれ船型
船型
HC1
C2
H
C3