四、含两个手性碳原子的分子

在有机化合物中，随着手性碳原子数目的增加，对映异构现象也愈杂。 [b]（一）含两个不同的手性碳原子的分子[/b] 这类分子中，两个手性碳不同，即一个手性碳上所连的四个原子或原子团与另一个手性 碳上所连的不同或不完全相同。这种分子有四种具有旋旋光性的异构体，例如，2-羟基-3-氯丁二酸[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue712.jpg[alt][/alt][/img]。它的C-2上连的 是-H，-OH，--COOH及-CHCLCOOH，C-3上连的是-H，CL，-COOH及-CHOHCOOH，这是两个不同的手性碳。它们的费歇尔投影式如下： [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue713.jpg[alt][/alt][/img] Ⅰ与Ⅱ是一对对映体，Ⅲ与Ⅳ是另一对对映体。Ⅰ（或Ⅱ）与Ⅲ（或Ⅳ）虽是具有旋光性的异构体，但并不是对映体，而是非对映异构体（非对映体）。非对映体之间不仅旋光性不同，理化性质也有一定的差异（表17-2）。 表17－2　2-羟基-3-氯丁二酸的一些物理性质

化合物构型	熔点/℃	[α]20D
Ⅰ（2S，3S）	173（±）146	+31.3（乙酸乙酯）
Ⅱ（2R，3R）	173 （±）146	-31.3（乙酸乙酯）
Ⅲ（2R，3S）	167　（±）153	-9.4（水）
Ⅳ（2S，3R）	167　（±）153	+9.4（水）

任何含两个不同的手性碳原子的分子都有四个立体异构体，即两对对映体。 含两个或两个以上手性碳的分子中，每个手性碳的构型都须用R/S标示，写在化合物名称之前，并标以该手性碳的位次。例如，Ⅰ为（2S，3S）-2-羟基-3-氯丁二酸。 [b]（二）含两个相同的手性碳原子的分子[/b] 这类分子中，两个手性碳相同。例如，酒石酸的[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue714.jpg[alt][/alt][/img] C-2与C-3都是手性碳，且各连有-H，-OH，-COOH及-CHOHCOOH，这是两个相同的手性碳原子。它们的费歇尔投影式如下： [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue715.jpg[alt][/alt][/img] Ⅴ与Ⅵ是一对对映体。Ⅶ的两个费歇尔投影式是等同的。因为将任何一个在纸平面上旋转180°即得另一个。Ⅶ虽有两个手性碳原子，却不具旋光性。这是由于这个分子是对称的，它有一个对称面，即垂直于C（2）-C（3）键的平面。这种异构体叫做内消旋体，用meso-或i-表示。 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yiyonghuaxue/yiyonghuaxue716.jpg[alt][/alt][/img] 内消旋酒石酸与外消旋酒石酸虽然都不具旋光性，但它们有本质上的不同。内消旋体是纯物质，不能拆分；外消旋体则能拆分为左旋体及右旋体。内消旋体的性质与左旋体或右旋体也有差异（表17-3）。 表17－3　几种酒石酸的性质

酒石酸	熔点/℃	[α]25D（水）	溶解度/g·（100g水）-1	相对密度(20℃)	PKa1	PKa2
(+)	170	+12°	147	1.760	2.93	4.23
(-)	170	-12°	147	1.760	2.93	4.23
i-	140	0	125	1.666	3.2	4.80
(±)	205	0	24.6	1.687	2.96	4.24

含n个不同的手性碳原子的分子有2n个立体异构体，成为2n-1对对映体。