Konstitucionalni izomeri vs stereoizomeri
Općenito, izomer je izraz koji se koristi u kemiji, posebno u organskoj kemiji, da se odnosi na molekule s istom molekularnom formulom, ali imaju različite kemijske strukture. Zbog razlika u kemijskim strukturama, ove molekule također pokazuju različita kemijska i fizikalna svojstva jedna od druge općenito, ali imaju istu molekularnu formulu.
Što su konstitucionalni izomeri?
Konstitucionalni izomeri također su poznati kao strukturni izomeri jer se te molekule koje imaju istu molekularnu formulu međusobno razlikuju samo po načinu na koji su pojedinačni atomi povezani. Sam naziv strukturni izomeri jasno sugerira ovu ideju. Postoje tri pododjeljka pod konstitucijskim izomerima; oni su izomeri skeletne, položajne i funkcionalne skupine.
Skeletni izomeri su izomeri kod kojih se glavni lanac u spoju razgranava na različite načine kroz različite oblike povezanosti. Na primjer, ako spoj ima šest atoma ugljika, pretpostavimo da je sastavljen samo od atoma ugljika i vodika radi praktičnosti; ako su ovi elementi postavljeni u ravnom lancu, spoj se može nazvati alkanom 'Heksan'. Tipična molekula heksana imala bi šest atoma ugljika i četrnaest atoma vodika. Sada pogledajmo druge načine povezivanja. Pretpostavimo da je ugljikov atom na kraju lanca uklonjen i fiksiran na drugi ugljikov atom. Tada bi se glavni lanac skratio na pet ugljikovih atoma s dodatnim ugljikovim atomom na točki grananja. Ovaj novi spoj može se nazvati alkan '2-metilpentan'. Isto tako, druge točke grananja mogu se stvoriti dodavanjem metilnih skupina na različita mjesta duž lanca. Neki drugi načini povezivanja uključuju; 2,3-dimetilbutan, 2,2-dimetilbutan, 3-metilpentan itd.
Ako spoj s kojim se radi ima funkcionalne skupine u sebi kao što su alkohol, amin, keton/aldehid itd., premještanjem funkcionalnih skupina na različite atome ugljika duž glavnog lanca ugljika, može se dobiti nekoliko različitih molekula stvoreno; ali svaki ima istu molekulsku formulu. Ova vrsta izomerije naziva se položajna izomerija. S vremena na vrijeme, kada se pokušava preraspodijeliti elemente poredane u molekularnoj formuli, moglo bi se stvoriti molekule koje imaju različite funkcionalne skupine, ali se ipak drže istog elementarnog sastava danog u molekularnoj formuli; to je poznato kao izomerija funkcionalne skupine. Alkoholi i eteri mogu se jednostavno zamijeniti na ovaj način (npr. CH3-O-CH3 i CH3 -CH2-OH) i s pravom količinom prisutne nezasićenosti, može se izmijeniti i s ketonima i aldehidima. Još jedan uobičajeni primjer je ravnolančani heksen i spoj cikloheksana. Promjene u funkcionalnim skupinama uvelike utječu na kemijska svojstva spoja, ali i na njegove fizičke karakteristike.
Što su stereoizomeri?
Stereoizomeri su izomerni spojevi s istom molekularnom formulom i također imaju istu povezanost atoma, ali se razlikuju samo u trodimenzionalnom rasporedu atoma u prostoru, stoga poznati i kao prostorni izomeri. Postoje različite vrste stereoizomera naime; enantiomeri, dijastereomeri, cis-trans izomeri, konformacijski izomeri itd.
Enantiomeri su molekule koje su zrcalne slike jedna druge; stoga se ove molekule ne mogu preklopiti. Magiju stvaraju centri koji se nazivaju kiralni centri. To su atomi ugljika koji imaju četiri različite skupine povezane s njim. Kiralni centri odgovorni su za stvaranje enantiomera, a ove molekule imaju gotovo identična svojstva, ali se mogu identificirati prema načinu na koji rotiraju ravno polariziranu svjetlost. Stoga se oni također nazivaju optički izomeri. Također postoje stereoizomeri koji nisu enantiomeri, to jest nisu zrcalne slike jedan drugoga, a neke takve molekule jesu; dijastereomeri, cis-trans izomeri i konformeri. Postoji posebna klasa dijastereomera koji se nazivaju mezo spojevi, koji imaju zrcalnu ravninu unutar molekule, ali molekula uzeta kao cjelina, njezina zrcalna slika ne tvori drugu molekulu, već umjesto toga rezultira istom molekulom. Konformeri su molekule koje imaju istu povezanost, ali imaju različite oblike; npr. razne konformacije cikloheksana; stolica, čamac, polučamac itd.
Koja je razlika između konstitucijskih izomera i stereoizomera?
• Konstitucionalni izomeri imaju atome povezane različitim redoslijedom, dok je u stereoizomerima povezanost u atomima slična, ali je 3D raspored atoma u prostoru drugačiji
• Kiralnost se vidi u stereoizomerima, a ne u konstitucionalnim izomerima.
• Konstitucijski izomeri mogu imati vrlo različite kemijske nazive jedan od drugog, dok će stereoizomeri obično imati isti kemijski naziv sa slovom ili simbolom za identifikaciju orijentacije ispred naziva.
• Kemijska i fizikalna svojstva konstitucijskih izomera razlikuju se brže nego između stereoizomera.
