Конституционни изомери срещу стереоизомери
По принцип изомерът е термин, използван в химията, по-специално в органичната химия, за да се отнася до молекули със същата молекулна формула, но с различна химическа структура. Поради различията в химичните структури, тези молекули също проявяват различни химични и физични свойства помежду си като цяло, но имащи еднаква молекулна формула.
Какво представляват конституционните изомери?
Конституционните изомери са известни още като структурни изомери, тъй като тези молекули с една и съща молекулна формула се различават един от друг само по начина, по който са свързани отделните атоми. Самото наименование структурни изомери ясно подсказва тази идея. Съществуват три подразделения по конституционни изомери; те са скелетни, позиционни и функционални групови изомери.
Скелетните изомери са изомери, при които основната верига в съединението се разклонява по различни начини чрез различни форми на свързаност. Например, ако съединението има шест въглеродни атома, нека приемем, че се състои само от въглеродни и водородни атоми за удобство; ако тези елементи са поставени в права верига, съединението може да бъде наречено като алкан „хексан“. Типична хексанова молекула ще има шест въглеродни атома и четиринадесет водородни атома. Сега нека разгледаме други начини за свързване. Да предположим, че въглеродният атом в края на веригата е отстранен и фиксиран към втория въглероден атом. Тогава основната верига ще бъде съкратена до пет въглеродни атома с допълнителния въглероден атом в точка на разклонение. Това ново съединение може да бъде наречено като алкан „2-метилпентан“. По същия начин,други точки на разклонение могат да бъдат създадени чрез добавяне на метилови групи на различни места по веригата. Някои други начини за свързване включват; 2,3-диметилбутан, 2,2-диметилбутан, 3-метилпентан и др.
Ако съединението, с което човек има работа, има в него функционални групи като алкохол, амин, кетон / алдехид и др., Чрез изместване на функционалните групи върху различни въглеродни атоми по главната въглеродна верига, могат да бъдат създадени няколко различни молекули; но всеки има еднаква молекулна формула. Този тип изомерия се нарича позиционна изомерия. Понякога, когато се опитва да пренареди елементите, подредени в молекулна формула, може да се създадат молекули с различни функционални групи, като същевременно се придържат към един и същ елементарен състав, даден в молекулната формула; това е известно като изомерия на функционална група. Алкохолите и етерите могат да се разменят удобно по този начин (напр. CH 3 -O-CH 3 и CH 3 -CH 2-OH) и при необходимото количество ненаситеност може да се замени с кетони и алдехиди. Друг често срещан пример е хексен с права верига и циклохексаново съединение. Промените във функционалните групи оказват значително влияние върху химичните свойства на съединението, както и върху неговите физични характеристики.
Какво представляват стереоизомерите?
Стереоизомерите са изомерни съединения с една и съща молекулна формула и също имат еднаква свързаност на атомите, но се различават само в триизмерното разположение на атомите в пространството, следователно известни също като пространствени изомери. Съществуват различни видове стереоизомери, а именно; енантиомери, диастереомери, цис-транс изомери, конформационни изомери и др.
Енантиомерите са молекули, които са огледални изображения един на друг; следователно тези молекули не могат да се наслагват едно върху друго. Магията се създава от центрове, наречени хирални центрове. Това са въглеродни атоми, които имат четири различни групи, свързани с него. Хиралните центрове са отговорни за създаването на енантиомери и тези молекули имат почти идентични свойства, но те могат да бъдат идентифицирани по начина, по който въртят равнинна поляризирана светлина. Следователно те се наричат още оптични изомери. Съществуват и стереоизомери, които не са енантиомери, тоест те не са огледални изображения един на друг и някои такива молекули са; диастереомери, цис-транс изомери и конформери. Има специален клас диастереомери, наречени мезосъединения, които имат огледална равнина в молекулата, но молекулата взета като цяло, нейният огледален образ не образува друга молекула,но вместо това води до същата молекула. Конформерите са молекули, които имат еднаква свързаност, но имат различни форми; например различни конформации на циклохексан; стол, лодка, половин лодка и т.н.
Каква е разликата между конституционни изомери и стереоизомери?
• Конституционните изомери имат атоми, свързани в различен ред, докато при стереоизомерите връзката в атомите е сходна, но 3D подреждането на атомите в пространството е различно
• Хиралността се наблюдава в стереоизомерите, а не в конституционните изомери.
• Конституционните изомери могат да имат много различни химични имена един от друг, докато стереоизомерите обикновено ще имат едно и също химично наименование с буква или символ за идентификация на ориентацията пред името.
• Химичните и физичните свойства на конституционните изомери се различават по-бързо, отколкото между стереоизомерите.
