基本内容

立体化学

stereochemistry

从立体的角度出发研究分子的结构和反应行为的学科。研究对象是 有机分子和无机分子。由于 有机化合物分子中主要的价键—— 共价键——具有方向性特征，立体 化学在 有机化学中占有更重要的地位。

简史

立体化学创立于19世纪初期。J.-B.毕奥最早观察到有机物的旋光现象（见 旋光异构）。 1848年L. 巴斯德分离到两种 酒石酸结晶，一种半面 晶向左，一种半面晶向右。前者能使平面 偏振光向左旋转，后者则使之向右旋转，角度相同。1874年 J.H. 范托夫和J.-A. 勒贝尔分别提出关于 碳原子的 四面体学说，他们认为：分子是个三维实体，碳的四个价键在空间是对称的，分别指向一个 正四面体的四 个顶点，碳原子位于正四面体的中心。当碳原子与四个不同的原子或基团连接时，就产生一对异构体，它们互为实物和镜像，这个碳原子称为 不对称碳原子，这一对 化合物互为 旋光异构体。范托夫和勒贝尔的学说，是立体化学的基础。以后，E. 费歇尔关于糖类化合物 构型（见分子构型）的研究，O.哈塞尔和D.H.R.巴 顿关于 分子构象和 构象分析的理论，C.K.英 戈尔德关于 亲核取代反应中的立体化学的研究，均对立体化学的发展作出了重要贡献。此外，A. 韦尔纳关于 配位化 学的研究，使立体化学在 无机化学的领域中得到发展。近年来出现的关于周环反应方向的 伍德沃德- 霍夫曼规则，使立体化学得到新的进展。

分类

立体化学主要分为静态立体化学和动态立体化学两部分。①静态立体化学研究分子中各原子或 原子团 在空间位置的相互关系 ，也就是研究分子结构的立体形象——构型和构象，以及由于 构型异构（包括 几何异构和旋光异构）和构象异构导致的分子之间的性质不同等问题。②动态立体化学 研究构型异构体的制备及其在化学反应中的行为等问题。前者主要以 不对称合成获得某一旋光异构体为目的；后者除包括 构象分析外，还对各个经典 反应类型，如加 成反应、 取代反应中的立体化学现象进行研究。

应用

立体化学的观点和方法适用于研究有机化合物的分子结构和反应性能，还在 天然产物化学、 生物化学、 药物化学、 高分子化学中发挥重要的作用。在 探索生命奥秘方面，特别是在对 生物大分子，包括 蛋白质、酶和核酸分子的认识和人工合成方面，立体化学尤为重要。