对映异构体和非对映异构体的区别

17 Mar 2025 | 5 分钟阅读

化学中有几个术语具有不同的含义。化学是研究化学反应、化合物、酸、碱等的科学分支。所有气体、酸等都与它们相关联的特定数字。所有这些数字都记录在元素周期表中。现在,每个作用都有一个反作用。将几种酸和碱混合会产生第三种化合物,该化合物可用于多种用途。例如,硫酸是通过将三氧化硫与水或二氧化硫与氧气混合而形成的。H2SO4 是通过这种接触法工业生产的。因此,今天我们将讨论分子反应和化合物,即对映异构体和非对映异构体。这两种都是立体异构体的一部分,即分子具有相同的分子式和原子,但在原子的三维取向上有所不同。让我们先来了解一下对映异构体和非对映异构体是什么意思。

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对映异构体

对映异构体被定义为镜像是不可重叠的化合物。它们是一种立体异构体,即彼此的镜像是。那么,如何识别对映异构体呢?嗯,对映异构体可以通过特定的方向来识别,即它们发出偏振光的方向。光可以是右旋或左旋。对映异构体是光学异构体。当两种对映异构体比例相等时,称为外消旋混合物。现在,我们中的许多人会将对映异构体与手性混淆。但是,它们是不同的。对映异构体是存在的两种不可重叠形式的分子,而手性分子不是。对映异构体结构的碱被称为手性。手性和对映异构体是不同的。那么,让我们来讨论一下对映异构体的结构。

  • 对映异构体源于手性。
  • 含有与四个取代基键合的单个原子的分子能够形成两种对映异构体。
  • 四个取代基必须不同。如果在任何情况下它们都相同,那么它可能导致对映异构体的可重叠结构,该结构将是非手性的。
  • 有时,对映异构体中可能存在立体中心,这在手性中很常见。

非对映异构体

非对映异构体被定义为存在非镜像的化合物。非对映异构体是另一种形式的立体异构体,具有环状结构。非对映异构体没有镜像。换句话说,非对映异构体是具有相同分子式的化合物。元素是不可重叠的,形成的图像是非镜像的。非对映异构体的例子包括双键异构体、顺反异构体以及具有多个手性中心的立体异构体。非对映异构体不一定是光学活性的,因此它们与对映异构体不同。非对映异构体的一些特征是它们具有不同的熔点、不同的沸点、溶解度不同以及化学性质不同。那么,对映异构体和非对映异构体在几个方面是不同的。因此,让我们看一下它们之间重要的对比点。

序号对映异构体非对映异构体
1.对映异构体被定义为镜像是不可重叠的化合物。另一方面,非对映异构体被定义为元素不可重叠且形成非镜像的化合物。
2.对映异构体可以通过它们在特定方向上发出的偏振光来区分。非对映异构体通过非镜像和非相同的立体异构体来识别。
3.对映异构体是彼此的镜像。非对映异构体彼此是非镜像。
4.每种对映异构体都具有相同的化学和物理性质,除了与手性化合物接触时。每种非对映异构体都具有不同的物理和化学性质。
5.对映异构体有一个或两个立体中心。非对映异构体有两个或多个立体中心。
6.每种对映异构体都具有光学活性。非对映异构体不具有光学活性。
7.对映异构体具有相等但方向相反的旋转角度。非对映异构体具有相等的旋转角度,而对映异构体则没有。
8.对映异构体的分子形状相同。非对映异构体的分子形状不同。
9.对映异构体中的分子呈对存在。非对映异构体中的分子呈单独存在。
10.对映异构体存在不同的 R、S 构型。非对映异构体的 R、S 构型相同。因此,这种构型至少存在于一个立体中心。
11.结晶或色谱法无法分离对映异构体的分子。非对映异构体中的分子可以通过色谱法和分馏进行分离。
12.示例
  • 氨基酸
  • 乳酸
  • D-丙氨酸
  • L-丙氨酸
示例
  • 氯原子
  • 酒石酸
  • 乙基

所以,这些是它们之间一些重要的对比点。它们主要在分子形式和构型上有所不同。现在,与对映异构体和非对映异构体相关的有几个性质。因此,让我们来看一下。

对映异构体的特征

  1. 对映异构体具有相同的物理性质,如沸点、熔点、核磁共振谱等。
  2. 重要的是要注意其中一个对映异构体的熔点等于另一个;否则,两个对映异构体之间的熔点将不同。
  3. 由于分子间接触,对映异构体之间的熔点可能不同。这被称为立体化学。在这种情况下,R 和 S 构型可以彼此不同。
  4. 手性光学技术可以区分这两种对映异构体。
  5. 对映异构体的性质由化学键、旋转角度、扭转角等决定。

非对映异构体的特征

  1. 非对映异构体具有不同的物理性质,如熔点、沸点、溶解度、折射率、旋转角度等。
  2. 除了几何异构体,所有非对映异构体都是非光学活性的。
  3. 非对映异构体的化学性质相似但并不相同。
  4. 两种非对映异构体之间的反应速率差异很大。
  5. 需要注意的是,非对映异构体可以通过分馏、色谱法和分步结晶等多种技术相互分离。

因此,这些是非对映异构体和对映异构体的一些性质。它们都是立体异构体的一种形式,具有相同的分子相互作用但原子取向不同。它们在构型、分子形状、化合物形成等方面有所不同。它们之间主要的对比点在于形成的图像,即对映异构体形成镜像,而非对映异构体形成非镜像。因此,对映异构体和非对映异构体都是化学中重要的方面,它们侧重于分子反应以形成化合物。


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