Różnica między izomerami geometrycznymi a izomerami strukturalnymi

Izomery geometryczne a izomery strukturalne

Izomery to różne związki o tym samym wzorze cząsteczkowym. Istnieją różne rodzaje 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 sekwencji, w przeciwieństwie do izomerów konstytucyjnych. Stereoizomery różnią się jedynie rozmieszczeniem atomów w przestrzeni. Stereoizomery mogą być dwojakiego rodzaju, enancjomerów i diastereomerów. Diastereomery to stereoizomery, których cząsteczki nie są wzajemnie odbiciami lustrzanymi. Enancjomery to stereoizomery, których molekuły są wzajemnie nienadającymi się do siebie odbiciami lustrzanymi. Enancjomery występują tylko z cząsteczkami chiralnymi. Chiralna cząsteczka jest zdefiniowana jako taka, która nie jest identyczna z lustrzanym odbiciem. Dlatego chiralna cząsteczka i jej odbicie lustrzane są względem siebie enancjomerami. Na przykład cząsteczka 2-butanolu jest chiralna, a ona i jej lustrzane odbicie są enancjomerami.

Izomery geometryczne

Izomery geometryczne są rodzajem stereoizomerów. Tego rodzaju izomery powstają, gdy cząsteczki mają ograniczony obrót, w zasadzie z powodu podwójnego wiązania. Gdy występuje pojedyncze wiązanie węgiel-węgiel, obrót jest możliwy. Dlatego jednak, gdy rysujemy atomy, ich układ będzie taki sam. Ale kiedy występuje podwójne wiązanie węgiel-węgiel, możemy narysować dwa układy atomów w cząsteczce. Powstałe izomery są znane jako izomery cis, trans lub izomery E-Z. 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 tylko wiązanie podwójne. Dwa atomy lub grupy związane z jednym końcem podwójnego wiązania 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 dołączone grupy lub atomy są różne. Przy tej okazji możemy nazwać je jako 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 z węglowodorów, w których mają co najmniej cztery atomy węgla. Istnieją trzy rodzaje izomerów strukturalnych jako izomery szkieletowe, pozycyjne i grup funkcyjnych. W izomerii szkieletowej, jak podano w powyższym przykładzie, szkielet jest przestawiany w celu uzyskania różnych izomerów. W pozycjach izomerów grupa funkcyjna lub inna grupa zmienia pozycję. W izomerach grup funkcyjnych, chociaż mają ten sam wzór, cząsteczki różnią się od różnych grup funkcyjnych.