Stereoisomers, Enantiomers, Diastereomers, Constitutional Isomers and Meso Compounds
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0:00 - 0:01這集
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0:01 - 0:03我們就來觀察一對兒分子
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0:03 - 0:04看看這兩個分子
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0:04 - 0:07是不是明裏暗裏有點聯係
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0:07 - 0:10第一對兒分子在這兒呢
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0:10 - 0:11看上去這兩個是
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0:11 - 0:12完全不同的兩種分子
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0:12 - 0:14所以你第一感覺就是
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0:14 - 0:16這兩個分子根本不一樣
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0:16 - 0:18但是其實不完全是這樣的
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0:18 - 0:19我們再來仔細觀察一下這兩個
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0:19 - 0:21就會發現 左邊的這個分子
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0:21 - 0:25有1 2 3 4個碳
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0:25 - 0:26右邊這個分子也是
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0:26 - 0:29它有1 2 3 4個碳
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0:29 - 0:30左邊的分子有
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0:30 - 0:342 3 6 7 8個氫
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0:34 - 0:35右邊的分子
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0:35 - 0:38也是2 4 6 8個氫
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0:38 - 0:40這兩個分子都有1個氧
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0:40 - 0:41所以這兩個分子的結構式都是
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0:41 - 0:43所以這兩個分子的結構式都是
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0:43 - 0:474個碳 8個氫 1個氧
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0:47 - 0:50它們都是C4H8O
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0:50 - 0:52它們的結構式一樣
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0:52 - 0:54它們的組成都一樣的
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0:54 - 0:56所以這兩個分子就叫同分異構物
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0:56 - 0:58它們是同分異構物
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0:58 - 0:59這對是個特殊的同分異構物
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0:59 - 1:03它們的化學鍵是不同的
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1:03 - 1:04組成是相同的
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1:05 - 1:07但是化學鍵 原子和原子的相連是不一樣的
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1:07 - 1:18我們把這樣的叫做結構異構物
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1:18 - 1:21分子的組成相同
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1:21 - 1:24但是其實這是兩種不同的分子
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1:24 - 1:26這兩種分子大大的不同
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1:26 - 1:30下面我們來看看這對兒分子
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1:30 - 1:32我們來觀察一下這個分子
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1:32 - 1:37貌似這個碳有手性哦
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1:37 - 1:39這是個不對稱碳原子
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1:39 - 1:41它連接4個不同的基團
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1:41 - 1:45有氟 溴 氫 還有個甲基
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1:45 - 1:47這個分子也是
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1:47 - 1:49這兩個分子的組成是一樣的
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1:49 - 1:50這個碳…
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1:50 - 1:52它們不但組成一樣
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1:52 - 1:54而且化學鍵也一樣
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1:54 - 1:56碳氟 碳氟
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1:56 - 1:58碳溴 碳溴
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1:58 - 2:00然後都有碳氫鍵
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2:00 - 2:02然後也都有碳甲基鍵
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2:02 - 2:05但是這兩個分子長的不太一樣
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2:05 - 2:06它們互呈鏡像嘛？
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2:06 - 2:07好吧 不是
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2:07 - 2:08這個分子的鏡像應該是
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2:08 - 2:10氟從這裡伸出來
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2:10 - 2:13然後氫從這裡伸進去的
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2:13 - 2:17然後溴應該是從這邊支出來
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2:17 - 2:18我們現在來看看我能不能
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2:18 - 2:20把這個分子變成這個分子
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2:20 - 2:22我先翻轉一下這個分子 我先…
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2:22 - 2:28最好先把分子翻轉過來
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2:28 - 2:33看我能迅雷不及掩耳就變過來了
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2:33 - 2:35我這樣 把分子翻轉過來
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2:35 - 2:38我要把它翻轉出紙面 想象一下
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2:38 - 2:39這樣翻轉
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2:39 - 2:41我抓住這個甲基
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2:41 - 2:43然後把它翻到右邊來
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2:43 - 2:44想象一下 我要把它轉過來
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2:44 - 2:47這樣它先從紙面中出來 然後再落回去
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2:47 - 2:49翻轉之後 分子變什麽樣兒了？
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2:49 - 2:51分子中還有碳 就是這個碳
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2:51 - 2:54然後甲基就跑到這邊來了
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2:54 - 2:56翻轉之後呢
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2:56 - 2:58溴還是在紙面上
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2:58 - 3:01它仍然在紙面上
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3:01 - 3:05但是因爲我把分子翻過來了 這個氫
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3:05 - 3:08之前後面的氫 就跑到前面來了
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3:08 - 3:11現在氫是在紙面外了
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3:11 - 3:14氟在紙面裏面
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3:14 - 3:15因爲我把分子給翻轉了
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3:15 - 3:20氟在後面了
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3:20 - 3:22那麽對比一下 會發現什麽呢？
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3:22 - 3:25看看能不能變成這個分子
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3:25 - 3:27好啦 如果我把這個氟
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3:27 - 3:28旋轉到氫的位置上
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3:28 - 3:31然後把這個氫旋轉到…
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3:31 - 3:32當然這兩個都是同時進行的啦…
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3:32 - 3:33把它轉到溴這兒來
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3:33 - 3:35然後溴轉到氟這兒來
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3:36 - 3:37就變出這個分子啦
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3:37 - 3:38先把分子翻轉一下
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3:38 - 3:43然後再以這個鍵爲軸旋轉
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3:43 - 3:45最後就得到這個分子啦
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3:45 - 3:46所以雖然這兩個分子看上去不太一樣
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3:46 - 3:47翻轉一下 再旋轉一下
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3:47 - 3:54大家就會發現 是同一個分子
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3:54 - 3:56下一個登場
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3:56 - 3:58大家看看 這兩個分子是什麽情況呢？
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3:58 - 3:59我換個顏色哦
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3:59 - 4:01先看這個
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4:01 - 4:04兩個分子的這個部分都一樣
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4:04 - 4:06每個分子上都有這個碳
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4:06 - 4:09這個碳呢 有點像手性中心
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4:09 - 4:12這個碳連著1 2 3個不同的基團
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4:12 - 4:14你可能要說 你看這是2個碳
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4:14 - 4:15但是其實這個是甲基
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4:15 - 4:17這邊的碳有這麽一堆東西連著
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4:17 - 4:18所以這肯定是個手性中心啦
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4:18 - 4:21這邊也是一樣的
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4:21 - 4:22這是個手性碳
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4:22 - 4:24這個也是手性的
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4:24 - 4:25這個碳連著4個不同基團
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4:25 - 4:28所以每個分子都有2個手性碳
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4:28 - 4:31而且貌似它們的組成也一樣
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4:31 - 4:34不僅兩個分子的組成一樣
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4:34 - 4:39而且化學鍵也都是一樣的
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4:39 - 4:43這個碳連著1個氫和1個氟
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4:43 - 4:45另外2個碳也是一樣的
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4:45 - 4:46有1個氫和1個氟
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4:46 - 4:49這個碳就跟氫一樣
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4:49 - 4:52這個碳連著一個氫和一個氯
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4:52 - 4:54它們的組成元素都是一樣的
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4:54 - 4:56成鍵方式也是一樣的
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4:57 - 4:59貌似…
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4:59 - 5:02成鍵方式有一點點的不同
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5:02 - 5:04左邊的這個分子
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5:04 - 5:05這個氫是向後面的
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5:06 - 5:07這邊這個呢 氫是向外的
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5:07 - 5:10這邊的這個氯來裏面
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5:10 - 5:11而這邊的氯指在外面
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5:11 - 5:18這兩個很像立體異構物诶
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5:18 - 5:20前面我們看到了
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5:20 - 5:21看到了結構異構物
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5:21 - 5:23它們組成的元素相同
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5:23 - 5:25但是原子之間的連接方式不同
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5:25 - 5:28而立體異構物呢 它們不但組成相同
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5:28 - 5:29原子之間的連接方式也相同
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5:29 - 5:31但是兩個分子的立體結構
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5:31 - 5:33有一點點不同
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5:33 - 5:34比如說 這個碳
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5:34 - 5:36和這個碳連的取代基都是一樣的
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5:36 - 5:37但是注意
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5:37 - 5:40這個氟在裏面 這裡…
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5:40 - 5:41這兒 氟在前面
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5:42 - 5:43但是這裡 這個氟在後面
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5:43 - 5:45氯也一樣
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5:45 - 5:46一個向內 一個向外
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5:46 - 5:49現在我們來看看
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5:49 - 5:51這兩個分子有沒有什麽微妙的聯係
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5:51 - 5:55大家可以想象在分子後面放一面鏡子
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5:55 - 5:57我覺得這個思路最好了
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5:57 - 6:00想象這個分子後面有一面鏡子
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6:00 - 6:02如果後面有個鏡子
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6:02 - 6:04那鏡子裏面的分子是什麽樣的呢？
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6:04 - 6:06如果放個鏡子
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6:06 - 6:09在鏡子裏面呢 這個氫
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6:09 - 6:11因爲鏡子是在分子後面的
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6:11 - 6:13這個氫距離鏡子最近
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6:13 - 6:15所以鏡子裏
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6:15 - 6:17這個氫指向外面
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6:17 - 6:19然後連個碳
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6:19 - 6:23然後這個氟指向更裏面
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6:23 - 6:25這邊的也一樣啦
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6:25 - 6:27這個氯離我們更近一點點
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6:27 - 6:29因爲氯指向紙面內
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6:29 - 6:30距離鏡子更近一點
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6:30 - 6:31然後呢
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6:31 - 6:33這個氫這樣伸出來
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6:33 - 6:35顯然啦 這個分子剩下的部分
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6:35 - 6:39鏡子裏面和外面都是一樣的
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6:39 - 6:40所以這個
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6:40 - 6:42我用白色畫出來的鏡像
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6:42 - 6:44就和這個分子一樣
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6:44 - 6:50氫指向外面
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6:50 - 6:53你可能又要說了 你看 這個氫在右邊
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6:53 - 6:54而這個在左邊
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6:54 - 6:54這個無所謂啦
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6:54 - 6:55這兩個都是
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6:55 - 6:56氫指向外面
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6:56 - 6:58氯指向裏面
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6:58 - 6:59氫向外 氟向內
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6:59 - 7:04氯向外 氫向內
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7:04 - 7:06所以這兩個互爲鏡像
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7:06 - 7:08但是這兩個不像以前
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7:08 - 7:09那些那麽簡單了
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7:09 - 7:11以前鏡子都在這兩個分子之間
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7:11 - 7:15這個是把鏡子放到
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7:15 - 7:18一個分子上面或者後面形成的
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7:18 - 7:20所以這也是一種立體異構物
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7:20 - 7:22這個詞之前我們碰過了
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7:22 - 7:26也叫對映體
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7:26 - 7:28這兩個都是對映體
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7:28 - 7:31是彼此的對映體
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7:31 - 7:32還是立體異構物
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7:32 - 7:34組成這兩個分子的原子都一樣
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7:34 - 7:37也就是說分子的組成相同
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7:37 - 7:40原子之間的連接方式也是一樣的
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7:40 - 7:41不僅僅它們有相同的連接方式
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7:41 - 7:43也就是說不僅僅是立體異構物
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7:43 - 7:45還是特殊的立體異構物
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7:45 - 7:46即對映體
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7:46 - 7:50也就是說它們互爲鏡像
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7:50 - 7:54那麽這個藍色的分子是什麽呢？
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7:54 - 7:55就像這個一樣
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7:55 - 7:57看起來它們的組成也是一樣的
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7:57 - 7:59這裡有碳 這個也有
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7:59 - 8:01這個有了碳 還有氫
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8:01 - 8:02它也一樣
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8:02 - 8:05這邊是氫溴 這邊也是氫溴
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8:05 - 8:07氫和氯 這兒也是氫和氯
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8:07 - 8:09氫和氯 氫和氯
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8:09 - 8:11所以這兩個分子的組成相同
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8:11 - 8:13原子之間的連接也相同
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8:13 - 8:15所以它們一定互爲立體異構物啦
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8:15 - 8:17好啦 我們先要確定…
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8:17 - 8:19我們先確定它們不一樣
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8:19 - 8:21這裡 氫指向外
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8:21 - 8:24這裡的氫指向內
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8:24 - 8:26這裡 氫指向內
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8:26 - 8:27而這裡氫指向外
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8:27 - 8:28所以這兩個不是同一個分子
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8:28 - 8:31雖然組成原子的連接方式是一樣的
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8:31 - 8:34但是立體構型不一樣
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8:34 - 8:44所以它們是立體異構物
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8:44 - 8:46我們再來看看是不是對映體
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8:46 - 8:49仔細觀察一下 如果在這裡放面鏡子
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8:49 - 8:51沒辦法得到這個分子
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8:51 - 8:51那樣的話
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8:51 - 8:53氯指向內 然後氫在前面
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8:53 - 8:55所以鏡子放這裡不行
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8:55 - 8:58但如果和上一對用同樣的方法
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8:58 - 9:03也就是在這個分子後面放個鏡子
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9:03 - 9:03我現在只關注
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9:03 - 9:05後面和前面的原子
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9:05 - 9:06因爲如果鏡子在後面
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9:06 - 9:09只有前後原子會變化
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9:09 - 9:11所以如果鏡子在分子後面的話
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9:11 - 9:13那麽這個溴
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9:13 - 9:16會比這個氫離鏡子更近
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9:16 - 9:19所以溴是向外的
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9:19 - 9:21氫向內
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9:21 - 9:23這個氫是指向裏面的
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9:23 - 9:25這樣可能有點難理解
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9:25 - 9:27其實我就是在畫一個鏡像
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9:27 - 9:29剩下的這些都是一樣的
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9:29 - 9:33這個氯指向外
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9:33 - 9:35在鏡像中
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9:35 - 9:38這個氫指向內
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9:38 - 9:39如果你能想象到
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9:39 - 9:40然後再來一個
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9:40 - 9:43這個氯距離鏡子更近一點
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9:43 - 9:44它緊挨著鏡子的
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9:44 - 9:47所以在鏡像中 它是指向外的
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9:47 - 9:49這個氫指向內
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9:49 - 9:50現在大家看看
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9:50 - 9:52這個鏡像和這個分子是一樣的嘛？
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9:52 - 9:53在這個鏡像中
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9:53 - 9:55溴是指向外的
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9:55 - 9:57氫是指向內的
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9:57 - 10:01然後氫 在鏡像中
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10:01 - 10:02這個氫指向內 氯指向外
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10:02 - 10:03這邊一樣
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10:03 - 10:05目前看來還挺像鏡像的
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10:05 - 10:08然後最後這個碳
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10:08 - 10:10氯指向外 然後氫指向內
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10:10 - 10:12但是這裡呢 這個氯指向內
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10:12 - 10:12而是氫指向外的
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10:12 - 10:16大家可以這樣想 這部分呢
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10:16 - 10:19這部分是這部分的鏡像
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10:19 - 10:21然後這部分也是這部分的鏡像
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10:21 - 10:24而這部分卻不是那部分的鏡像
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10:24 - 10:28所以如果立體異構物不是鏡像的話
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10:28 - 10:30兩個立體異構的分子
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10:30 - 10:32不互爲鏡像的話
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10:32 - 10:34我們就把它們叫做非對映體
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10:34 - 10:36真拗口
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10:36 - 10:36我寫下來
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10:36 - 10:44它們是 非對映體
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10:44 - 10:45也就是說
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10:46 - 10:48它們是立體異構物 但不對映
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10:48 - 10:49就是：
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10:49 - 10:51是立體異構物 但不是對映體
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10:51 - 10:52立體異構物除了對映體
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10:52 - 10:54就是非對映體
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10:54 - 10:57我們現在來看最後一組
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10:57 - 10:59這裡有2個…
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10:59 - 11:03這有個環己烷
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11:03 - 11:04它們的1號和2號碳上都有個溴取代
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11:04 - 11:06它們的1號和2號碳上都有個溴取代
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11:06 - 11:07這兩個碳編號就隨你啦
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11:07 - 11:11它們貌似互爲鏡像
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11:11 - 11:14我們可以在這裡放個鏡子
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11:14 - 11:16它們確實像鏡面對映
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11:16 - 11:18這是個手性碳
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11:18 - 11:20這個碳連了一個碳鏈
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11:20 - 11:21並且這個碳鏈和這個碳鏈不同
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11:22 - 11:23這個碳鏈上有個溴
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11:23 - 11:24而這個沒有
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11:24 - 11:25這個上面倒是有一堆氫
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11:25 - 11:27如果你這麽看的話
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11:27 - 11:29這是個氫 這是個溴
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11:29 - 11:30這是個手性的
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11:30 - 11:33同樣 這個也是手性
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11:33 - 11:36顯然這個是手性的 這個也是手性的
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11:36 - 11:37但是大家仔細想想
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11:37 - 11:39它們確實互爲鏡像
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11:39 - 11:43每個分子都有2個手性中心
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11:43 - 11:442個手性碳
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11:44 - 11:45仔細想想
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11:45 - 11:48如果你把它翻轉過來
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11:48 - 11:50就得到了這個分子
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11:50 - 11:51所以其實它們是相同的分子
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11:51 - 11:55所以它們是同一分子
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11:55 - 11:57這個有意思是吧
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11:57 - 12:00我們剛講到手性的時候就遇過這個
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12:00 - 12:03雖然這裡有2個手性中心
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12:03 - 12:05這也不是手性分子
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12:05 - 12:07分子本身和它的鏡像是一樣的
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12:07 - 12:24它本身和它鏡像完全重合
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12:24 - 12:26所以雖然分子中有手性碳
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12:26 - 12:29它也不是手性分子
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12:29 - 12:34我們把這類化合物叫內消旋體
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12:34 - 12:36箭頭就指向一個就行了
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12:36 - 12:38因爲它們其實是一樣的化合物
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12:38 - 12:42這是內消旋體
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12:42 - 12:44它確實有手性中心
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12:44 - 12:46你確實可以說 它具有手性碳
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12:46 - 12:48但是它卻不是手性化合物
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12:48 - 12:50最直接的判斷方法是看
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12:50 - 12:52化合物有手性中心
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12:52 - 12:54但是這裡有個對稱軸
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12:54 - 12:56有個對稱軸哦
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12:56 - 12:59化合物的這兩邊
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12:59 - 13:00互爲鏡像
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13:00 - 13:04但是 如果我把這個和這個
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13:04 - 13:07都改成氟
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13:07 - 13:09它們就不是同一個分子啦
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13:09 - 13:12改了之後 分子就沒有對稱軸了
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13:12 - 13:14這兩個還是互爲鏡像
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13:14 - 13:15但是它們無法完全重合了
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13:15 - 13:16所以如果這是氟的話
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13:16 - 13:19這兩個分子就成了對映體了
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13:19 - 13:21這就不是一個內消旋體
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13:21 - 13:23而是兩個對映體了
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13:23 - 13:29如果我們要用前幾集中
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13:29 - 13:30學到的命名法來命名的話
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13:30 - 13:33那麽其中一個的開頭就是R
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13:33 - 13:35另一個是S
- Title:
- Stereoisomers, Enantiomers, Diastereomers, Constitutional Isomers and Meso Compounds
- Description:
-
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- Video Language:
- English
- Team:
Khan Academy
- Duration:
- 13:36
