Разница между конституциональными изомерами и стереоизомерами

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Конституционные изомеры против стереоизомеров

В общем, изомер - это термин, используемый в химии, особенно в органической химии, для обозначения молекул с одной и той же молекулярной формулой, но с разными химическими структурами. Из-за различий в химической структуре эти молекулы также в целом обладают разными химическими и физическими свойствами, но имеют одинаковую молекулярную формулу.

Что такое конституциональные изомеры?

Конституционные изомеры также известны как структурные изомеры, потому что эти молекулы, имеющие одинаковую молекулярную формулу, отличаются друг от друга только способом соединения отдельных атомов. Само название структурные изомеры ясно указывает на эту идею. Под конституционными изомерами делятся три подразделения; они представляют собой изомеры скелетных, позиционных и функциональных групп.

Скелетные изомеры - это изомеры, в которых основная цепь в соединении разветвляется по-разному за счет различных форм связи. Например, если соединение имеет шесть атомов углерода, предположим, что для удобства оно состоит только из атомов углерода и водорода; если эти элементы расположены в прямой цепи, соединение можно назвать алканом «гексан». Типичная молекула гексана будет иметь шесть атомов углерода и четырнадцать атомов водорода. Теперь давайте посмотрим на другие способы подключения. Предположим, что атом углерода в конце цепи был удален и прикреплен ко второму атому углерода. Тогда основная цепь будет укорочена до пяти атомов углерода с дополнительным атомом углерода в точке разветвления. Это новое соединение можно назвать алканом «2-метилпентан». Точно так жедругие точки ветвления могут быть созданы путем добавления метильных групп в разные места по цепи. Некоторые другие способы подключения включают; 2,3-диметилбутан, 2,2-диметилбутан, 3-метилпентан и т. Д.

Если соединение, с которым мы имеем дело, имеет в себе функциональные группы, такие как спирт, амин, кетон / альдегид и т. Д., Смещением функциональных групп на различные атомы углерода вдоль основной углеродной цепи можно создать несколько разных молекул; но все они имеют одинаковую молекулярную формулу. Этот тип изомерии называется позиционной изомерией. Иногда, пытаясь перестроить элементы, упорядоченные в молекулярной формуле, можно было создать молекулы, имеющие разные функциональные группы, но придерживаясь того же элементного состава, указанного в молекулярной формуле; это известно как изомерия функциональных групп. Таким образом можно легко заменить спирты и простые эфиры (например, CH ₃ -O-CH ₃ и CH ₃ -CH ₂-ОН) и при наличии нужного количества ненасыщенности его также можно обменять на кетоны и альдегиды. Другой распространенный пример - это гексен с прямой цепью и соединение циклогексана. Изменения функциональных групп сильно влияют на химические свойства соединения, а также на его физические характеристики.

Что такое стереоизомеры?

Стереоизомеры представляют собой изомерные соединения с одной и той же молекулярной формулой, которые также имеют одинаковую связность атомов, но отличаются только трехмерным расположением атомов в пространстве, поэтому также известны как пространственные изомеры. Существуют различные виды стереоизомеров, а именно; энантиомеры, диастереомеры, цис-транс-изомеры, конформационные изомеры и т. д.

Энантиомеры - это молекулы, которые являются зеркальным отображением друг друга; следовательно, эти молекулы не могут накладываться друг на друга. Магия создается центрами, называемыми хиральными центрами. Это атомы углерода, с которыми связаны четыре разные группы. Хиральные центры ответственны за создание энантиомеров, и эти молекулы имеют почти идентичные свойства, но их можно идентифицировать по тому, как они вращают плоско поляризованный свет. Поэтому их также называют оптическими изомерами. Есть также стереоизомеры, которые не являются энантиомерами, то есть они не являются зеркальным отображением друг друга, и некоторые такие молекулы таковыми являются; диастереомеры, цис-транс-изомеры и конформеры. Есть особый класс диастереомеров, называемых мезосоединениями, которые имеют зеркальную плоскость внутри молекулы, но молекула, взятая в целом, ее зеркальное отображение не образует другую молекулу,но вместо этого получается та же самая молекула. Конформеры - это молекулы, которые имеют одинаковую связь, но принимают разные формы; например, различные конформации циклогексана; стул, лодка, полубота и т. д.

В чем разница между конституциональными изомерами и стереоизомерами?

• В конституционных изомерах атомы соединены в разном порядке, тогда как в стереоизомерах связь в атомах аналогична, но трехмерное расположение атомов в пространстве отличается.

• Хиральность проявляется в стереоизомерах, а не в конституционных изомерах.

• Конституционные изомеры могут иметь очень разные химические названия друг от друга, тогда как стереоизомеры обычно имеют одно и то же химическое название с буквой или символом идентификации ориентации перед названием.

• Химические и физические свойства структурных изомеров различаются быстрее, чем между стереоизомерами.