Izomery konstytucyjne a stereoizomery
Ogólnie izomer jest terminem używanym w chemii, szczególnie w chemii organicznej, w odniesieniu do cząsteczek o tym samym wzorze cząsteczkowym, ale o różnych strukturach chemicznych. Ze względu na zróżnicowanie struktur chemicznych cząsteczki te wykazują również ogólnie różne właściwości chemiczne i fizyczne, ale mają ten sam wzór cząsteczkowy.
Co to są izomery konstytucyjne?
Izomery konstytucyjne są również znane jako izomery strukturalne, ponieważ te cząsteczki o tym samym wzorze cząsteczkowym różnią się od siebie jedynie sposobem połączenia poszczególnych atomów. Sama nazwa izomery strukturalne wyraźnie sugeruje ten pomysł. Istnieją trzy podziały w ramach izomerów konstytucyjnych; są to izomery grup szkieletowych, pozycyjnych i funkcjonalnych.
Izomery szkieletowe to izomery, w których główny łańcuch w związku rozgałęzia się na różne sposoby poprzez różne formy połączeń. Na przykład, jeśli związek ma sześć atomów węgla, załóżmy, że dla wygody składa się tylko z atomów węgla i wodoru; jeśli te pierwiastki są umieszczone w prostym łańcuchu, związek można nazwać alkanem „heksan”. Typowa cząsteczka heksanu miałaby sześć atomów węgla i czternaście atomów wodoru. Przyjrzyjmy się teraz innym sposobom łączności. Załóżmy, że atom węgla na końcu łańcucha został usunięty i przymocowany do drugiego atomu węgla. Następnie główny łańcuch zostałby skrócony do pięciu atomów węgla z dodatkowym atomem węgla w punkcie rozgałęzienia. Ten nowy związek można nazwać alkanem „2-metylopentanem”. Również,inne punkty rozgałęzienia można utworzyć, dodając grupy metylowe w różnych miejscach łańcucha. Niektóre inne sposoby połączenia obejmują; 2,3-dimetylobutan, 2,2-dimetylobutan, 3-metylopentan itp.
Jeśli związek, z którym mamy do czynienia, ma w sobie grupy funkcyjne, takie jak alkohol, amina, keton / aldehyd itp., Poprzez przemieszczenie grup funkcyjnych na różne atomy węgla wzdłuż głównego łańcucha węglowego, można utworzyć kilka różnych cząsteczek; ale każdy ma ten sam wzór cząsteczkowy. Ten typ izomerii nazywany jest izomeria pozycyjną. Czasami, próbując uporządkować elementy uporządkowane we wzorze cząsteczkowym, można było stworzyć cząsteczki mające różne grupy funkcyjne, ale trzymające się tego samego składu pierwiastkowego podanego we wzorze cząsteczkowym; jest to znane jako izomeria grup funkcyjnych. W ten sposób można wygodnie wymieniać alkohole i etery (np. CH 3 -O-CH 3 i CH 3- CH 2-OH), a przy odpowiedniej zawartości nienasycenia można go również wymienić na ketony i aldehydy. Innym typowym przykładem jest heksen o prostym łańcuchu i związek cykloheksanu. Zmiany w grupach funkcyjnych mają ogromny wpływ na właściwości chemiczne związku, a także jego właściwości fizyczne.
Co to są stereoizomery?
Stereoizomery są związkami izomerycznymi o tym samym wzorze cząsteczkowym, a także mają taką samą łączność atomów, ale różnią się tylko trójwymiarowym układem atomów w przestrzeni, stąd nazywane są również izomerami przestrzennymi. Istnieją różne rodzaje stereoizomerów, a mianowicie; enancjomery, diastereomery, izomery cis-trans, izomery konformacyjne itp.
Enancjomery to cząsteczki, które są swoimi lustrzanymi odbiciami; stąd te cząsteczki nie mogą się nakładać. Magię tworzą ośrodki zwane centrami chiralnymi. Są to atomy węgla, z którymi są połączone cztery różne grupy. Centra chiralne są odpowiedzialne za tworzenie enancjomerów, a te cząsteczki mają prawie identyczne właściwości, ale można je zidentyfikować na podstawie sposobu, w jaki obracają światło spolaryzowane w płaszczyźnie. Dlatego są one również nazywane izomerami optycznymi. Istnieją również stereoizomery, które nie są enancjomerami, to znaczy nie są swoimi lustrzanymi odbiciami, a niektóre takie cząsteczki są; diastereomery, izomery cis-trans i konformery. Istnieje specjalna klasa diastereomerów zwana związkami mezo, które mają płaszczyznę lustrzaną w cząsteczce, ale cząsteczka traktowana jako całość, jej lustrzane odbicie nie tworzy innej cząsteczki,ale zamiast tego daje tę samą cząsteczkę. Konformatory to cząsteczki, które mają tę samą łączność, ale mają różne kształty; np. różne konformacje cykloheksanu; krzesło, łódź, pół łódka itp.
Jaka jest różnica między izomerami konstytucyjnymi a stereoizomerami?
• Izomery konstytucyjne mają atomy połączone w różnych rzędach, podczas gdy w stereoizomerach łączność w atomach jest podobna, ale trójwymiarowy układ atomów w przestrzeni jest inny
• Chiralność jest widoczna w stereoizomerach, a nie w izomerach konstytucyjnych.
• Izomery konstytucyjne mogą mieć bardzo różne nazwy chemiczne, podczas gdy stereoizomery mają zwykle tę samą nazwę chemiczną z literą lub symbolem identyfikacji orientacji przed nazwą.
• Właściwości chemiczne i fizyczne izomerów konstytucyjnych różnią się szybciej niż między stereoizomerami.
