Izomery geometryczne a izomery strukturalne
Izomery to różne związki o tym samym wzorze cząsteczkowym. Istnieją różne typy izomerów. Izomery można podzielić głównie na dwie grupy, jako izomery konstytucyjne i stereoizomery. Izomery konstytucyjne to izomery, w których łączność atomów różni się w cząsteczkach. W stereoizomerach atomy są połączone w tej samej kolejności, w przeciwieństwie do izomerów konstytucyjnych. Stereoizomery różnią się jedynie rozmieszczeniem ich atomów w przestrzeni. Stereoizomery mogą być dwojakiego rodzaju, enancjomery i diastereomery. Diastereomery to stereoizomery, których cząsteczki nie są swoimi lustrzanymi odbiciami. Enancjomery to stereoizomery, których cząsteczki są wzajemnymi odbiciami lustrzanymi, których nie można nadawać na siebie. Enancjomery występują tylko z cząsteczkami chiralnymi. Chiralną cząsteczkę definiuje się jako taką, która nie jest identyczna ze swoim lustrzanym odbiciem. W związku z tym,chiralna cząsteczka i jej lustrzane odbicie są wzajemnymi enancjomerami. Na przykład cząsteczka 2-butanolu jest chiralna, a ona i jej lustrzane odbicia są enancjomerami.
Izomery geometryczne
Izomery geometryczne są rodzajem stereoizomerów. Ten typ izomerów powstaje, gdy cząsteczki mają ograniczoną rotację, zasadniczo z powodu podwójnego wiązania. Gdy występuje pojedyncze wiązanie węgiel-węgiel, możliwa jest rotacja. Dlatego jakkolwiek narysujemy atomy, ich układ będzie taki sam. Ale gdy występuje podwójne wiązanie węgiel-węgiel, możemy narysować dwa układy atomów w cząsteczce. Powstałe izomery są znane jako izomery cis, trans lub izomery EZ. W izomerze cis te same typy atomów znajdują się po tej samej stronie cząsteczki. Ale w izomerze trans te same typy atomów znajdują się po przeciwnej stronie cząsteczki. Na przykład struktury cis i trans dla 1,2-dichloroetanu są następujące.
Aby cząsteczka miała izomery geometryczne, nie wystarczy mieć tylko wiązanie podwójne. Dwa atomy lub grupy przyłączone do jednego końca wiązania podwójnego powinny być różne. Na przykład następująca cząsteczka nie ma izomerów geometrycznych, oba atomy na lewym końcu są wodorami. Z tego powodu, jeśli narysujemy go w cis lub trans, obie cząsteczki są takie same.
Ale nie ma znaczenia, czy wszystkie cztery przyłączone grupy lub atomy są różne. Przy tej okazji możemy nazwać je E lub Z.
Izomery strukturalne
Są one również znane jako izomery konstytucyjne. Izomery konstytucyjne to izomery, w których łączność atomów różni się w cząsteczkach. Butan jest najprostszym alkanem wykazującym izomerię konstytucyjną. Butan ma dwa izomery konstytucyjne, sam butan i izobuten.
Ponieważ ich połączenia są różne, dwie cząsteczki mają różne właściwości fizyczne i chemiczne. Izomery strukturalne mogą być tworzone przez węglowodory zawierające co najmniej cztery atomy węgla. Istnieją trzy typy izomerów strukturalnych, takie jak izomery grup szkieletowych, pozycyjnych i funkcjonalnych. W izomerii szkieletowej, jak podano w powyższym przykładzie, szkielet jest przearanżowany w celu uzyskania różnych izomerów. W izomerach pozycji grupa funkcyjna lub inna grupa zmienia pozycję. W przypadku izomerów grup funkcyjnych, chociaż mają ten sam wzór, cząsteczki różnią się tym, że mają różne grupy funkcyjne.
Jaka jest różnica między izomerami geometrycznymi a izomerami strukturalnymi?
• Izomery geometryczne są stereoizomerami. Dlatego też połączenia są również takie same w porównaniu z izomerami strukturalnymi, gdzie izomery różnią się ze względu na połączenia atomów. W izomerach geometrycznych różnią się one ze względu na trójwymiarowy układ w przestrzeni.
• Często w przypadku cząsteczki istnieją dwa izomery geometryczne, takie jak cis, trans lub E, Z, ale w przypadku cząsteczki może występować duża liczba izomerów strukturalnych.
• Izomeria geometryczna jest zasadniczo pokazana przez cząsteczkę z podwójnymi wiązaniami węgiel-węgiel. Izomeria strukturalna jest również pokazana przez alkany, alkeny, alkiny i związki aromatyczne.
