4.10
请记住,任何具有四个不同官能团的四面体中心都是手性的。
尽管这一性质在碳元素中较为常见,但在同族的其他元素(如硅和锗)或邻近族的元素(如氮、磷和硫)中也同样成立。因此,它们可形成可分离的对映异构体。
用一对电子取代四个不同官能团中的一个,同样可以形成手性四面体中心。例如,乙基甲基胺中的一个 sp3 杂化氮原子即为一个手性四面体中心,因其镜像不可重叠。
原则上,虽然手性胺的对映异构体具有可拆分性,但由于其锥形翻转现象而无法实现分离。如同暴风雨中的雨伞,手性胺会自发地发生内外翻转,从而形成外消旋混合物。
然而,季铵盐(如烯丙基乙基甲基苯基氯化铵)无法发生锥形反转,因此可轻松拆分R-和S-对映异构体。
同样,由于能量上不利,具有孤对电子的三价 sp3 杂化磷化合物和硫化合物不易发生棱锥形反转,因此它们易于拆分。
命名非碳手性中心的对映体所使用的方法与碳手性中心相同。回顾一下,将对映体命名为R-或S-包含三个步骤: 为取代基团分配优先级,将最低优先级的取代基置于远离观察者的方向,然后确定手性中心其余三个基团优先级顺序是顺时针还是逆时针。
对于含有孤对电子的分子,例如甲基亚砜基苯,需要对取代基进行优先级排序,其中孤对电子的优先级最低。接着,将分子旋转至孤对电子指向远离观察者的方向。
此处,一-二-三序列呈顺时针方向。因此,该手性中心被指定为 R 构型,该对映体标记为 (R)-甲基亚砜基苯。类似地,另一个对映体标记为 (S)-甲基亚砜基苯。