Różnica między izomerami konstytucyjnymi a stereoizomerami

Izomery konstytucyjne a stereoizomery

Ogólnie izomer jest terminem stosowanym w chemii, szczególnie w chemii organicznej, w odniesieniu do cząsteczek o tym samym wzorze cząsteczkowym, ale o różnych strukturach chemicznych. Ze względu na różnice w strukturach chemicznych cząsteczki te wykazują również różne właściwości chemiczne i fizyczne od siebie, a jednak 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 łączenia poszczególnych atomów. Sama nazwa izomerów strukturalnych wyraźnie sugeruje ten pomysł. Istnieją trzy poddziały w ramach izomerów konstytucyjnych; są to szkieletowe, pozycyjne i funkcjonalne izomery grupowe.

Izomery szkieletowe to izomery, w których główny łańcuch związku jest rozgałęziony 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; jeżeli te elementy są umieszczone w prostym łańcuchu, związek można nazwać alkanem „heksanem”. Typowa cząsteczka heksanu miałaby sześć atomów węgla i czternaście atomów wodoru. Teraz spójrzmy na inne sposoby łączności. Załóżmy, że atom węgla na końcu łańcucha został usunięty i przymocowany do drugiego atomu węgla. Wówczas główny łańcuch zostałby skrócony do pięciu atomów węgla z dodatkowym atomem węgla w punkcie rozgałęzienia. Ten nowy związek można nazwać alkanem „2-metylopentan”. Podobnie, inne punkty rozgałęzienia można utworzyć, dodając grupy metylowe w różnych miejscach łańcucha. Niektóre inne sposoby łączności 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 przesunięcie grup funkcyjnych na różne atomy węgla wzdłuż głównego łańcucha węglowego, można stworzyć kilka różnych cząsteczek; ale każdy ma ten sam wzór cząsteczkowy. Ten rodzaj izomerii nazywa się izomeria pozycyjna. Czasami, próbując zmienić układ pierwiastków uporządkowanych według wzoru cząsteczkowego, można stworzyć cząsteczki mające różne grupy funkcyjne, a jednak pozostające przy tym samym składzie pierwiastkowym, jaki podano we wzorze cząsteczkowym; jest to znane jako izomeria grup funkcjonalnych. Alkohole i etery można w ten sposób wygodnie wymieniać (np. CH₃₎-O-CH₃₎ i CH₃₎-CH₂₎-OH) i przy odpowiedniej ilości nienasycenia można go również wymienić na ketony i aldehydy. Innym częstym przykładem jest heksen o prostym łańcuchu i związek cykloheksanowy. Zmiany w grupach funkcyjnych mają ogromny wpływ na właściwości chemiczne związku, a także na jego właściwości fizyczne.

Co to są stereoizomery?

Stereoizomery są związkami izomerycznymi o tym samym wzorze cząsteczkowym, a także mają tę samą łączność atomów, ale różnią się tylko trójwymiarowym układem atomów w przestrzeni, stąd też znany jako izomery przestrzenne. Istnieją różne rodzaje stereoizomerów, mianowicie; enancjomery, diastereomery, izomery cis-trans, izomery konformacyjne itp.

Enancjomery są cząsteczkami, które są lustrzanymi odbiciami; stąd te cząsteczki nie nakładają się. Magię tworzą centra zwane centrami chiralnymi. Są to atomy węgla połączone z czterema różnymi grupami. Centra chiralne są odpowiedzialne za tworzenie enancjomerów, a cząsteczki te mają prawie identyczne właściwości, ale można je zidentyfikować na podstawie sposobu obracania płaskiego światła spolaryzowanego. Dlatego są one również nazywane izomery optyczne. Istnieją również stereoizomery, które nie są enancjomerami, to znaczy nie są wzajemnymi odbiciami lustrzanymi, a niektóre takie cząsteczki są; diastereomery, izomery cis-trans i konformery. Istnieje specjalna klasa diastereomerów zwanych związkami mezo, które mają płaszczyznę lustra w cząsteczce, ale cząsteczka wzięta jako całość, jej odbicie lustrzane nie tworzy innej cząsteczki, ale zamiast tego daje tę samą cząsteczkę. Konformatorzy są cząsteczkami, które mają tę samą łączność, ale przyjmują różne kształty; na przykład różne konformacje cykloheksanu; krzesło, łódź, pół łodzi 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 układ 3D atomów w przestrzeni jest inny

• Chiralność jest widoczna w stereoizomerach, a nie w izomerach konstytucyjnych.

• Izomery konstytucyjne mogą mieć bardzo różne nazwy chemiczne od siebie, podczas gdy stereoizomery zwykle będą miały tę samą nazwę chemiczną z literą lub symbolem identyfikacji orientacji przed nazwą.

• Chemiczne i fizyczne właściwości izomerów konstytucyjnych różnią się szybciej niż między stereoizomerami.