立体化学与手性
费歇尔投影
/ FISH-er /
把一个三维分子画在平面纸上很别扭,对于带着一串好几个立体中心的糖尤其如此。埃米尔·费歇尔(Emil Fischer)发明了一种整洁的速记法,把分子压平成由横线和竖线组成的简单十字,让你一眼读出每个中心的构型。这就是费歇尔投影。
在费歇尔投影中,每个立体中心画成一个十字。关键约定在于取向:横线朝向你(楔出纸面),竖线背离你(在纸面后方)。碳链竖直排列,按惯例把氧化程度最高的碳(如醛基或羧基)放在顶端。所以单个十字就是一个四面体从固定角度观看、压平后画出来的样子。要比较两个费歇尔投影,记住严格的操作规则:在平面内把整个投影旋转 180 度仍是同一分子,但旋转 90 度,或单次交换两个基团,都会得到对映体。
费歇尔投影是糖类和氨基酸化学的传统语言,也是用最底端立体中心的构型来分类糖(D-葡萄糖、L-丙氨酸)的 D/L 系统的基础。它们极为紧凑,但正是那条死板的「横向朝前、纵向朝后」规则使它们暗藏危险:粗心处理,你就会不知不觉地把一个分子变成它的镜像。
在 D-甘油醛的费歇尔投影中,CHO 在顶端、CH2OH 在底端(竖直碳链朝后),H 在左、OH 在右(横向键朝向你)。最底端立体中心的 OH 位于右侧,正是把它定义为 D 型糖的依据。
横向键朝向你、纵向键朝后——一个被压平的四面体。
绝不要把费歇尔投影从纸面拿起来翻面,也绝不要把它旋转 90 度——这两种操作都会暗中把分子变成它的对映体。只有在平面内旋转 180 度,或偶数次交换基团,才能保持原构型不变。
又称
另见