Разлика между геометрични изомери и структурни изомери

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

Геометрични изомери срещу структурни изомери

Изомерите са различни съединения с една и съща молекулна формула. Съществуват различни видове изомери. Изомерите могат да бъдат разделени главно на две групи като конституционни изомери и стереоизомери. Конституционните изомери са изомери, при които свързаността на атомите се различава в молекулите. В стереоизомерите атомите са свързани в една и съща последователност, за разлика от конституционните изомери. Стереоизомерите се различават само по подреждането на техните атоми в пространството. Стереоизомерите могат да бъдат два вида, енантиомери и диастереомери. Диастереомерите са стереоизомери, чиито молекули не са огледални изображения един на друг. Енантиомерите са стереоизомери, чиито молекули са несъвместими огледални изображения един на друг. Енантиомерите се срещат само с хирални молекули. Хиралната молекула се определя като такава, която не е идентична с огледалния си образ. Следователно,хиралната молекула и нейният огледален образ са енантиомери един на друг. Например, молекулата на 2-бутанол е хирална и тя и нейните огледални изображения са енантиомери.

Геометрични изомери

Геометричните изомери са вид стереоизомери. Този тип изомери се получават, когато молекулите имат ограничено въртене, основно поради двойна връзка. Когато има единична връзка въглерод - въглерод, въртенето е възможно. Следователно, както и да нарисуваме атомите, тяхното разположение ще бъде същото. Но когато има двойна връзка въглерод - въглерод, можем да нарисуваме две подреждания на атомите в молекулата. Получените изомери са известни като цис, транс изомери или EZ изомери. В цис изомера, същите видове атоми са в една и съща страна на молекулата. Но в транс изомера, същите видове атоми са в противоположната страна на молекулата. Например цис и транс структурите за 1,2-дихлороетан са както следва.

За да има молекула геометрични изомери, не е достатъчно само да има само двойна връзка. Двата атома или групи, прикрепени към единия край на двойната връзка, трябва да са различни. Например, следващата молекула няма геометрични изомери, и двата атома в левия край са водородни. Поради това, ако го нарисуваме в цис или транс, и двете молекули са еднакви.

Но няма значение дали и четирите прикрепени групи или атоми са различни. По този повод можем да ги наречем като E или Z.

Структурни изомери

Те са известни също като конституционни изомери. Конституционните изомери са изомери, при които свързаността на атомите се различава в молекулите. Бутанът е най-простият алкан, който показва конституционна изомерия. Бутанът има два конституционни изомера, самият бутан и изобутен.

Тъй като тяхната свързаност е различна, две молекули имат различни физични и химични свойства. Структурните изомери могат да се образуват от въглеводороди, където имат минимум четири въглеродни атома. Има три вида структурни изомери като скелетни, позиционни и функционални групови изомери. В скелетната изомерия, както е дадено в горния пример, скелетът е пренареден, за да даде различни изомери. В позиционни изомери функционална група или друга група променя позицията. В изомерите на функционални групи, въпреки че имат една и съща формула, молекулите се различават по това, че имат различни функционални групи.

Каква е разликата между геометричните изомери и структурните изомери?

• Геометричните изомери са стереоизомери. Следователно, свързаностите също са еднакви в сравнение със структурните изомери, където изомерите се различават поради свързаността на атомите. В геометричните изомери те се различават поради триизмерното разположение в пространството.

• Често за молекула има два геометрични изомера като cis, trans или E, Z, но за молекула може да има голям брой структурни изомери.

• Геометричната изомерия се показва основно от молекула с двойни връзки въглерод-въглерод. Структурната изомерия се проявява и от алкани, алкени, алкини и ароматни съединения.