勘誤聲明在上期文章中的此部分，將 ether 指認為(wei) ester，給大家的閱讀造成不便，實在抱歉。給大家 clarify 一下，ester 是 COO-R，ether 才是 R-O-R。
這題正確的論述應該是 在 oxybenzone 裏有 ether，phenol 和 ketone。
本期我將梳理有機化學相關(guan) 的另一種題型——立體(ti) 化學。
說到立體(ti) 化學，其實就是對各種 isomers（同分異構體(ti) ）的判斷。
同分異構體(ti) 指的是有同樣分子式但結構不同的兩(liang) 個(ge) 分子，在其中，又分為(wei) constitutional (or structural) isomers（構造異構體(ti) ）和 stereoisomers（立體(ti) 異構體(ti) ），競賽中對立體(ti) 化學的考察就是圍繞各種立體(ti) 異構體(ti) 展開的。
立體(ti) 異構體(ti) 又分為(wei) 兩(liang) 種，diastereomers（構型異構體(ti) ）和 enantiomers（旋光異構體(ti) ）。
Enantiomers 是具有軸對稱性（鏡麵對稱）的異構體(ti) ，比如說我們(men) 的左手和右手 ， 而diastereomers 則是不具有軸對稱性的異構體(ti) 。
而一個(ge) 分子軸對稱後假如不能與(yu) 原分子互相重疊（注意，左手和右手雙掌對合時你是翻轉了其中一隻手的，這樣手心手背朝向不同，也不是互相重疊的哦），我們(men) 叫這一性質為(wei) chirality（手性）。值得考生注意的是，所有的 enantiomers 都是 chiral 的，而 diastereomers 就不一定了。
Chirality是曆年的考點之一，也是有機化學的重點。
比如說在 2020 年的這道真題中，就出到了對 chirality 的考察：
兩(liang) 個(ge) 小問其實問的都是這幾種 Truxinates 的立體(ti) 異構體(ti) 是否有 enantiomers，其實問的就是這些立體(ti) 異構體(ti) 是否具有手性。
那麽(me) 如何判斷一個(ge) 物質是否有手性呢？首先咱們(men) 先畫出這個(ge) 物質的鏡麵異構體(ti) 。
四個(ge) 取代基都在同一個(ge) 平麵上的這個(ge) 物質在軸對稱後，通過旋轉仍然能夠與(yu) 原物質重疊，所以它沒有手性，也就沒有 enantiomer。
而三個(ge) 取代基在同一平麵的這兩(liang) 個(ge) 物質就不一樣了。這兩(liang) 個(ge) 物質在軸對稱後，旋轉也不能夠與(yu) 原物質重疊，所以它們(men) 都是 chiral molecules，也就都有 enantiomers。
第二小問中，題目要求你自己寫(xie) 出兩(liang) 個(ge) 取代基在同一平麵上的物質，那麽(me) 我們(men) 通過排列組合，得出了以下幾種：
而這幾種異構體(ti) 鏡像後，通過旋轉等能夠跟原分子重疊嗎？考驗大家的空間想象能力的時候到啦。有意向參賽的同學們(men) ，可以把答案寫(xie) 在評論區告訴我哦！
而對於(yu) diastereomers，一般考察的都是碳-碳鍵周圍取代基的立體(ti) 分布情況。其中，順反異構體(ti) ，也就是碳-碳雙鍵周圍取代基的分布情況通常會(hui) 通過命名相關(guan) 的題型來考（具體(ti) 請看上期： ）。而碳-碳單鍵（也就是 sigma bond）旋轉而產(chan) 生的不同立體(ti) 異構體(ti) ，我們(men) 稱之為(wei) 不同的conformers。
為(wei) 了表達這些三維的 conformers，曆史長河中的兩(liang) 位化學家提出了這兩(liang) 種二維的表現方式：Newman projection & Fischer projection 。
Newman projection 是把碳-碳鍵放置在垂直於(yu) 平麵的位置。2021年，英國化竟圍繞著不同的conformers，用 Newman projection 出了一係列題目：
首先題目中介紹了 Newman projection 的規則：咱們(men) 用圓圈代表碳-碳鍵，圓圈前麵是一個(ge) 碳周圍的取代基，後麵是另一個(ge) 碳周圍的取代基，由此我們(men) 可以觀察兩(liang) 個(ge) 碳上麵取代基之間的 dihedral angle（二麵角）。
這個(ge) (a)小問其實非常的簡單，因為(wei) 隻考了 eclipsed 和 staggered 的概念，而題目中也給出了 eclipsed 和 staggered 的形式都是什麽(me) 樣的。而碳-碳鍵每次旋轉 60 度都是 eclipsed 到 staggered 的互相轉換，圖表中 0 度旋轉到 60 度也給出了提示。
由於(yu) Ethane 是沒有手性的(achiral)，所以第一題隻考了一個(ge) 概念，Newman projection 並沒有太大的意義(yi) 。而當兩(liang) 個(ge) 碳上有不一樣的取代基時，那 Newman projection 對二麵角的直觀體(ti) 現就可以幫助我們(men) 找到能量最低、最穩定的立體(ti) 異構體(ti) 了。
Methyl butane 就是有手性的一個(ge) 分子。從(cong) 上一個(ge) 小問我們(men) 知道， dihedral angle 較小的時候，conformer 的形態叫做 eclipsed，反之為(wei) staggered。eclipsed 與(yu) staggered 形態的轉換是繞碳-碳鍵旋轉 60 度而產(chan) 生，而 staggered 的能量會(hui) 比 eclipsed 的能量小。
在這一小問中，從(cong) 0 度開始，這張圖中有三個(ge) 較低的能量點 A、C、E，它們(men) 對應的是 staggered，剩下的就是通過旋轉 60 度所得到的能量較高的 eclipsed 形態。1-6 中，eclipsed 的形態有 4、5、6，而 staggered 有 1、2、3，所以它們(men) 分別對應 BDF 組和 ACE 組。在 A、C、E 中，A 和 C 的能量是最低的，觀察 1、2、3，不難發現 1 的結構中，C3（也就是圓圈後的碳）上的甲烷取代基與(yu) 的 C2（圓圈前的碳）上的兩(liang) 個(ge) 甲烷都臨(lin) 近，而 2 和 3 中隻與(yu) 一個(ge) 甲烷臨(lin) 近。
一個(ge) 甲烷取代基有 4 個(ge) 原子，所以甲烷是一個(ge) 比較大的取代基，而甲烷取代基距離較近時，就會(hui) 產(chan) 生 steric repulsion（立體(ti) 排斥），因此會(hui) 有比較高的能量。由此，我們(men) 可以判斷 2 和 3 對應的是 A、C，而 1 對應的是能量較高的 E。
同理，在 eclipsed 的三個(ge) conformers 中，4 和 5 都有臨(lin) 近的甲烷取代基，而 6 的三個(ge) 甲烷取代基分別錯開，所以 4 和 5 為(wei) 能量較高的 D 和 F，而 6 是能量較低的 B。所以，我們(men) 以 2 和 3 其中一個(ge) conformer 為(wei) 起點，順時針或逆時針旋轉得到 6，再按照這個(ge) 方向接著旋轉，得到對應的 conformer 就可以啦～
這個(ge) 概念是不是看起來非常複雜？但其實，關(guan) 鍵的信息，甚至包括 Newman projection 的原理，題目中都有做出解釋。其他的解題也完全可以通過等類推理得出。所以，大家遇到自己沒有學過的概念，不要害怕，認真讀題。
立體(ti) 化學是有機化學裏非常重要的一個(ge) 部分。蛋白質的基本組成分子氨基酸是手性分子。有機反應裏，反應物間的 steric hindrance（位阻）會(hui) 影響到反應速率。而 stereoselective synthesis（立體(ti) 選擇性合成）也一直是化學界裏膾炙人口的話題。所以，競賽裏出現越來越多對於(yu) 立體(ti) 化學的考察也並不令人感到意外。既然去年考到了 Newman projection，那麽(me) 今年會(hui) 不會(hui) 考到另一種常用的二維形式 Fischer projection 呢？
不知道 Fischer projection 是啥，怎麽(me) 考？沒關(guan) 係。想要了解更多的話記得來找我哦！考試臨(lin) 近，我為(wei) 大家準備了個(ge) 性化刷題衝(chong) 刺班，專(zhuan) 挑你的薄弱項進行強化刷題，預測今年考試範圍，助你衝(chong) 金摘銀！
想要參賽的同學們(men) ，提醒大家考試時間是 2022 年 1 月 22 日，報名截止日期是 1 月 12 日哦。
同時，競賽所涉及的知識點基本與(yu) AP 化學/ IBHL 化學重合，備賽的同時也是在為(wei) 這兩(liang) 個(ge) 科目做準備。
【競賽報名/項目谘詢+微信：mollywei007】
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