非對映體

非對映體

非對映體是指不成對映關係的構型異構體即為非對映異構體。

定義


非對映體Diastereomer (或 diastereoisomer)是一種立體異構體。當一種化合物的兩種或多種(但不是所有的)立體異構體在一個或多個(相關的)立體異構中心具有不同構型,並且彼此不是鏡像時發生非對映異構。即屬於立體異構但不屬於對映異構的所有同分異構現象。

性質


非對映異構體與對映異構體的不同之處在於後者是所有立體異構中心不同的立體異構體對,因此是彼此鏡像的。對於具有一個以上立體異構中心的化合物,既然存在互為鏡像的對映異構體,那麼不同立體異構中心的異構體之間便互為非對映異構體。
上面的手性碳原子的構型相同,而下面的構型卻相反,整個分子不呈鏡像對映關係。分子中有兩個或兩個以上的手性中心時,就有非對映異構現象存在。非對映體之間的物理性質、比旋光度不同,化學性質相似,但反應速率不同,生物活性不同。
含有兩個以上手性碳原子的化合物存在兩個以上的立體異構體,其最大數目是2^n(n代表手性碳原子數)。彼此不成鏡像關係的立體異構體叫非對映體。
如果一個分子含有兩個不對稱碳原子,則有多達4種可能的構型,而且它們不能全部是彼此不可重疊的鏡像。由於分子中有更多的不對稱中心,可能性繼續增加。通常,分子構型異構體的數目可以通過計算2n來確定,其中n = 分子中手性中心的數目。除非分子具有內消旋形式,否則這是成立的。
對於n = 3,有八種立體異構體。有四對對映體:R,R,R和S,S,S; R,R,S和S,S,R; R,S,S和S,R,R; 和R,S,R和S,R,S。有四種非對映異構體,因為每對對映異構體相對於另外三種非對映異構體是非對映異構體。對於n = 4,有十六個立體異構體,或八對對映異構體。四種戊醛糖和八種己醛糖(五碳糖和六碳糖的亞類)是以這種方式不同的一組化合物的例子。

示例


酒石酸含有兩個不對稱中心,但是兩個“異構體”是等價的,一起被稱為內消旋化合物。這種構型不是光學活性的,而其餘的兩種異構體是D - 和L - 鏡像,即對映體。內消旋形式是其他形式的非對映體。
DL-酒石酸,“外消旋酸”。L型為天然酒石酸。
DL-酒石酸,“外消旋酸”。L型為天然酒石酸。

應用


非對映體的鹽可通過重結晶分開,最後再鹽酸酸化,就得到拆分了旋光性有機酸。常用的生物鹼有(-)-番木鱉鹼、(-)-奎寧,(-)-馬錢子鹼等等。
其它的化學方法雖然不一定成鹽,但是都遵循一個原理:
把外消旋體用旋光性試劑轉變成可分離的非對映體混合物。