Izomery konstytucyjne a stereoizomery
Ogólnie rzecz biorąc, izomer jest terminem używanym w chemii, a konkretnie 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 ogólnie różne właściwości chemiczne i fizyczne, ale mają ten sam wzór cząsteczkowy.
Czym są izomery konstytucyjne?
Izomery konstytucyjne są również znane jako izomery strukturalne, ponieważ te cząsteczki o tym samym wzorze cząsteczkowym różnią się od siebie tylko sposobem połączenia poszczególnych atomów. Sama nazwa izomery strukturalne wyraźnie sugeruje tę ideę. Istnieją trzy podpodziały w ramach izomerów konstytucyjnych; są to izomery grup szkieletowych, pozycyjnych i funkcyjnych.
Izomery szkieletowe to izomery, w których główny łańcuch związku rozgałęzia się na różne sposoby poprzez różne formy łączności. Na przykład, jeśli związek ma sześć atomów węgla, załóżmy, że dla wygody składa się tylko z atomów węgla i wodoru; jeśli te elementy 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. Wtedy 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 umieszczenie grup funkcyjnych na różnych atomach węgla wzdłuż głównego łańcucha węglowego, kilka różnych cząsteczek może być Utworzony; jednak każdy ma ten sam wzór cząsteczkowy. Ten rodzaj izomerii nazywa się izomerią pozycyjną. Czasami, próbując przeorganizować pierwiastki 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 zamieniać alkohole i etery (np. CH3-O-CH3 i CH3 -CH2-OH) i przy odpowiedniej ilości nienasycenia może być również wymieniany z ketonami i aldehydami. Innym powszechnym 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.
Czym są stereoizomery?
Stereoizomery to związki izomeryczne o tym samym wzorze cząsteczkowym i również mają taką samą łączność atomów, ale różnią się tylko trójwymiarowym układem atomów w przestrzeni, stąd znane są również jako izomery przestrzenne. 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 centra zwane centrami chiralnymi. Są to atomy węgla, z którymi są połączone cztery różne grupy. Centra chiralne są odpowiedzialne za tworzenie enancjomerów, a cząsteczki te mają prawie identyczne właściwości, ale można je zidentyfikować na podstawie sposobu, w jaki obracają płaszczyznowo spolaryzowane światło. 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; diastereoizomery, izomery cis-trans i konformery. Istnieje specjalna klasa diastereoizomerów zwanych związkami mezo, które mają płaszczyznę lustrzaną w cząsteczce, ale cząsteczka wzięta jako całość, jej lustrzane odbicie nie tworzy innej cząsteczki, ale zamiast tego daje tę samą cząsteczkę. Konformery to cząsteczki, które mają tę samą łączność, ale przybierają różne kształty; np. różne konformacje cykloheksanu; krzesło, łódka, pół łódka itp.
Jaka jest różnica między izomerami konstytucyjnymi a stereoizomerami?
• Izomery konstytucyjne mają atomy połączone w różnej kolejności, 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, 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.
