Atšķirība starp konstitucionālajiem izomēriem un stereoizomēriem

Konstitucionālie izomēri pret stereoizomēriem

Parasti izomērs ir termins, ko izmanto ķīmijā, īpaši organiskajā ķīmijā, lai apzīmētu molekulas ar vienādu molekulu formulu, bet tām ir atšķirīgas ķīmiskās struktūras. Sakarā ar ķīmisko struktūru atšķirībām, šīm molekulām ir arī atšķirīgas ķīmiskās un fizikālās īpašības viena no otras, tomēr tām ir tāda pati molekulārā formula.

Kas ir konstitucionālie izomēri?

Konstitucionālos izomērus sauc arī par strukturālie izomēri jo šīs molekulas ar vienādu molekulāro formulu viena no otras atšķiras tikai tādā veidā, kādā ir savienoti atsevišķi atomi. Pats nosaukums strukturālie izomēri skaidri norāda uz šo ideju. Konstitucionālajos izomēros ir trīs sadalījumi; tie ir skeleta, pozicionālās un funkcionālās grupas izomēri.

Skeleta izomēri ir izomēri, kuros galvenā savienojuma ķēde tiek sadalīta dažādos veidos, izmantojot dažādas savienojamības formas. Piemēram, ja savienojumā ir seši oglekļa atomi, pieņemsim, ka ērtībai tas sastāv tikai no oglekļa un ūdeņraža atomiem; ja šie elementi ir novietoti taisnā ķēdē, savienojumu var nosaukt par alkānu “Hexane”. Tipiskā heksāna molekulā būtu seši oglekļa atomi un četrpadsmit ūdeņraža atomi. Tagad apskatīsim citus savienojamības veidus. Pieņemsim, ka oglekļa atoms ķēdes galā tika noņemts un piestiprināts pie otrā oglekļa atoma. Tad galvenā ķēde tiktu saīsināta līdz pieciem oglekļa atomiem ar papildu oglekļa atomu filiāles punktā. Šo jauno savienojumu var nosaukt par alkānu “2-metilpentāns”. Tāpat arī citus filiāles punktus var izveidot, pievienojot metilgrupu dažādās vietās visā ķēdē. Daži citi savienojamības veidi ietver: 2,3-dimetilbutāns, 2,2-dimetilbutāns, 3-metilpentāns utt.

Ja savienojumam, ar kuru saskaras, ir tādas funkcionālās grupas kā alkohols, amīns, ketons / aldehīds utt., Pārvietojot funkcionālās grupas uz dažādiem oglekļa atomiem visā galvenajā oglekļa ķēdē, var izveidot vairākas dažādas molekulas; tomēr katram ir tā pati molekulārā formula. Šāda veida izomerisms tiek saukts pozicionāls izomerisms. Reizēm, mēģinot pārkārtot elementus, kas sakārtoti molekulārajā formulā, varēja izveidot molekulas ar atšķirīgām funkcionālām grupām, tomēr pieturoties pie tā paša elementārā sastāva, kas norādīts molekulārajā formulā; to sauc par funkcionālās grupas izomerisms. Šādi var ērti nomainīt spirtus un ēterus (piemēram, CH₃-O-CH₃ un CH₃-CH₂-OH) un ar atbilstošu nepiesātinātu daudzumu to var apmainīt arī ar ketoniem un aldehīdiem. Vēl viens izplatīts piemērs ir taisnas ķēdes heksēns un cikloheksāna savienojums. Funkcionālo grupu izmaiņas lielā mērā ietekmē savienojuma ķīmiskās īpašības un arī tā fizikālās īpašības.

Kas ir stereoizomēri?

Stereoizomēri ir izomēru savienojumi ar vienādu molekulu formulu, un tiem ir arī tāda pati atomu savienojamība, bet tie atšķiras tikai ar atomu 3 dimensiju izvietojumu kosmosā, tāpēc tos sauc arī par telpiskie izomēri. Ir dažādi stereoizomēru veidi, proti; enantiomēri, diastereomēri, cis-trans-izomēri, konformācijas izomēri utt.

Enantiomēri ir molekulas, kas ir viena otra spoguļattēli; līdz ar to šīs molekulas nav savstarpēji pakļautas. Maģiju rada centri, kurus sauc par hirālajiem centriem. Tie ir oglekļa atomi, kuriem ir saistītas četras dažādas grupas. Par enantiomēru izveidi ir atbildīgi hirālie centri, un šīm molekulām ir gandrīz identiskas īpašības, taču tās var identificēt pēc tā, kā tās rotē plaknes polarizēto gaismu. Tāpēc arī tos sauc optiskie izomēri. Ir arī stereoizomēri, kas nav enantiomēri, tas ir, tie nav viens otra spoguļattēli, un dažas šādas molekulas ir; diastereomēri, cis-trans izomēri un konformeri. Pastāv īpaša diastereomēru klase, ko sauc par mezo savienojumiem, kuriem molekulā ir spoguļa plakne, bet molekulu kopumā ņemot, tās spoguļattēls neveido citu molekulu, bet tā vietā iegūst to pašu molekulu. Konformeri ir molekulas, kurām ir tāda pati savienojamība, bet tām ir dažādas formas; piem. dažādas cikloheksāna konfigurācijas; krēsls, laiva, puse laiva utt.

Kāda ir atšķirība starp konstitucionālajiem izomēriem un stereoizomēriem?

• Konstitucionālajiem izomēriem atomi ir savienoti dažādās secībās, turpretī stereoizomēros savienojumi atomos ir līdzīgi, bet atomu 3D izvietojums telpā ir atšķirīgs

• Chiralitāte tiek novērota stereoizomēros, nevis konstitucionālajos izomēros.

• Konstitucionālajiem izomēriem var būt ļoti atšķirīgi ķīmiskie nosaukumi viens no otra, savukārt stereoizomēriem parasti ir tas pats ķīmiskais nosaukums ar burtu vai orientācijas identifikācijas simbolu nosaukuma priekšā.

• Konstitucionālo izomēru ķīmiskās un fizikālās īpašības atšķiras ātrāk nekā starp stereoizomēriem.