Geometrijski izomeri naspram strukturnih izomera
Izomeri su različiti spojevi s istom molekularnom formulom. Postoje razne vrste izomera. Izomeri se uglavnom mogu podijeliti u dvije skupine kao konstitucionalni izomeri i stereoizomeri. Konstitucionalni izomeri su izomeri kod kojih se povezanost atoma razlikuje u molekulama. U stereoizomerima atomi su povezani u istom nizu, za razliku od konstitucijskih izomera. Stereoizomeri se razlikuju samo po rasporedu svojih atoma u prostoru. Stereoizomeri mogu biti dvije vrste, enantiomeri i dijastereomeri. Dijastereomeri su stereoizomeri čije molekule nisu zrcalne slike jedna druge. Enantiomeri su stereoizomeri, čije su molekule jedna drugoj zrcalne slike koje se ne mogu preklapati. Enantiomeri se pojavljuju samo s kiralnim molekulama. Kiralna molekula je definirana kao ona koja nije identična svojoj zrcalnoj slici. Stoga su kiralna molekula i njezina zrcalna slika enantiomeri jedna drugoj. Na primjer, molekula 2-butanola je kiralna, a ona i njene zrcalne slike su enantiomeri.
Geometrijski izomeri
Geometrijski izomeri su vrsta stereoizomera. Ovaj tip izomera nastaje kada molekule imaju ograničenu rotaciju, uglavnom zbog dvostruke veze. Kada postoji samo jedna veza ugljik – ugljik, rotacija je moguća. Stoga, kako god nacrtali atome, njihov će raspored biti isti. Ali kada postoji dvostruka veza ugljik-ugljik, možemo nacrtati dva rasporeda atoma u molekuli. Rezultirajući izomeri poznati su kao cis, trans izomeri ili E-Z izomeri. U cis izomeru, isti tipovi atoma nalaze se na istoj strani molekule. Ali u trans izomeru, isti tipovi atoma nalaze se na suprotnoj strani molekule. Na primjer, cis i trans strukture za 1,2-dikloroetan su sljedeće.
Da bi molekula imala geometrijske izomere, nije dovoljno imati samo dvostruku vezu. Dva atoma ili skupine vezane na jedan kraj dvostruke veze trebaju biti različite. Na primjer, sljedeća molekula nema geometrijske izomere, oba atoma na lijevom kraju su vodikovi. Zbog toga, ako to nacrtamo u cis ili trans, obje su molekule iste.
Ali nije važno jesu li sve četiri spojene skupine ili atomi različiti. U toj prilici možemo ih nazvati E ili Z.
Strukturni izomeri
Ovi su također poznati kao konstitucionalni izomeri. Konstitucionalni izomeri su izomeri, gdje se povezanost atoma razlikuje u molekulama. Butan je najjednostavniji alkan koji pokazuje konstitucijsku izomeriju. Butan ima dva konstitucijska izomera, sam butan i izobuten.
Budući da su njihove povezanosti različite, dvije molekule imaju različita fizikalna i kemijska svojstva. Strukturne izomere mogu formirati ugljikovodici gdje imaju najmanje četiri ugljikova atoma. Postoje tri tipa strukturnih izomera kao što su skeletni, položajni i funkcionalni izomeri. U skeletnoj izomeriji, kao što je navedeno u gornjem primjeru, skelet se preuređuje da bi se dobili različiti izomeri. U izomerima položaja, funkcionalna skupina ili druga skupina mijenja položaj. U izomerima funkcionalnih skupina, iako imaju istu formulu, molekule se razlikuju po tome što imaju različite funkcionalne skupine.
Koja je razlika između geometrijskih izomera i strukturnih izomera?
• Geometrijski izomeri su stereoizomeri. Stoga su povezanosti također iste u usporedbi sa strukturnim izomerima, gdje se izomeri razlikuju zbog povezanosti atoma. U geometrijskim izomerima razlikuju se zbog trodimenzionalnog rasporeda u prostoru.
• Često za molekulu postoje dva geometrijska izomera kao što su cis, trans ili E, Z, ali za molekulu može postojati veliki broj strukturnih izomera.
• Geometrijska izomerija je u osnovi prikazana molekulom s dvostrukim vezama ugljik-ugljik. Strukturni izomerizam pokazuju i alkani, alkeni, alkini i aromatski spojevi.
