Perustuslailliset isomeerit vs. stereoisomeerit
Isomeeri on yleensä termi, jota käytetään kemiassa, erityisesti orgaanisessa kemiassa, viittaamaan molekyyleihin, joilla on sama molekyylikaava, mutta joilla on erilaiset kemialliset rakenteet. Kemiallisten rakenteiden variaation vuoksi näillä molekyyleillä on myös erilaisia kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia toisistaan yleensä, mutta niillä on kuitenkin sama molekyylikaava.
Mitkä ovat perustuslailliset isomeerit?
Perustuslailliset isomeerit tunnetaan myös nimellä rakenneisomeerit koska nämä molekyylit, joilla on sama molekyylikaava, eroavat toisistaan vain siinä suhteessa, kuinka yksittäiset atomit ovat kytkettyinä. Itse nimi rakenteellisista isomeereistä viittaa selvästi tähän ajatukseen. Perustuslaillisten isomeerien alla on kolme alajakoa; ne ovat luuranko-, sijainti- ja funktionaalisten ryhmien isomeerejä.
Luuston isomeerit ovat isomeerejä, joissa yhdisteen pääketju haarautuu eri tavoin erilaisten yhteyksien kautta. Esimerkiksi, jos yhdisteessä on kuusi hiiliatomia, oletetaan, että se koostuu vain hiili- ja vetyatomeista mukavuuden vuoksi; jos nämä elementit sijoitetaan suoraan ketjuun, yhdiste voidaan nimetä alkaaniksi "heksaaniksi". Tyypillisessä heksaanimolekyylissä olisi kuusi hiiliatomia ja neljätoista vetyatomia. Katsotaan nyt muita yhteydenmuotoja. Oletetaan, että ketjun päässä oleva hiiliatomi poistettiin ja kiinnitettiin toiseen hiiliatomiin. Sitten pääketju lyhennetään viiteen hiiliatomiin ylimääräisen hiiliatomin kanssa haarakohdassa. Tätä uutta yhdistettä voidaan kutsua alkaaniksi '2-metyylipentaaniksi'. Samoin muita haarakohtia voidaan luoda lisäämällä metyyliryhmiä ketjun eri paikkoihin. Joitakin muita liitettävyyden tapoja ovat; 2,3-dimetyylibutaani, 2,2-dimetyylibutaani, 3-metyylipentaani jne.
Jos yhdisteessä, jonka kanssa käsitellään, on funktionaalisia ryhmiä, kuten alkoholi, amiini, ketoni / aldehydi jne., Siirtämällä funktionaaliset ryhmät eri hiiliatomeille päähiiliketjun pitkin, voidaan luoda useita erilaisia molekyylejä; kuitenkin jokaisella on sama molekyylikaava. Tämän tyyppistä isomerismia kutsutaan paikallinen isomerismi. Toisinaan, kun yritetään järjestää molekyylikaavaan tilattuja elementtejä uudelleen, voitaisiin luoda molekyylejä, joilla on erilaiset funktionaaliset ryhmät, silti pysytellen samaan alkuainekoostumukseen, joka annetaan molekyylikaavassa; tämä tunnetaan nimellä funktionaalisen ryhmän isomerismi. Alkoholit ja eetterit voidaan mukavasti vaihtaa tällä tavalla (esim. CH3-O-CH3 ja CH3-CH2-OH) ja oikean määrän tyydyttymättömyydessä, se voidaan vaihtaa myös ketonien ja aldehydien kanssa. Toinen yleinen esimerkki on suoraketjuinen hekseeni ja sykloheksaaniyhdiste. Funktionaalisten ryhmien muutokset vaikuttavat suuresti yhdisteen kemiallisiin ominaisuuksiin ja myös sen fysikaalisiin ominaisuuksiin.
Mitä ovat stereoisomeerit?
Stereoisomeerit ovat isomeerisiä yhdisteitä, joilla on sama molekyylikaava ja joilla on myös samat atomien kytkentäelimet, mutta ne eroavat vain atomien kolmiulotteisessa järjestelyssä avaruudessa, joten tunnetaan myös nimellä spatiaaliset isomeerit. Erityyppisiä stereoisomeerejä on; enantiomeerit, diastereomeerit, cis-trans-isomeerit, konformaatioisomeerit jne.
enantiomeerit ovat molekyylejä, jotka ovat toistensa peilikuvia; siksi nämä molekyylit eivät ole päällekkäisiä. Taikua luovat kiraalisiksi keskuksiksi kutsuttuja keskuksia. Nämä ovat hiiliatomeja, joihin on kytketty neljä eri ryhmää. Kiraalikeskukset vastaavat enantiomeerien luomisesta, ja näillä molekyyleillä on melkein identtiset ominaisuudet, mutta ne voidaan tunnistaa tavasta, jolla ne kiertävät polarisoidun valon tasoa. Siksi näitä kutsutaan myös optiset isomeerit. On myös stereoisomeerejä, jotka eivät ole enantiomeerejä, ts. Ne eivät ole toistensa peilikuvia, ja jotkut sellaiset molekyylit ovat; diastereomeerit, cis-trans-isomeerit ja konformeerit. Siellä on erityinen luokka diastereomeerejä, nimeltään mesoyhdisteet, joilla on peilitaso molekyylissä, mutta molekyyli kokonaisuutena ottaen, sen peilikuva ei muodosta toista molekyyliä, vaan tuloksena on sama molekyyli. konformeereinä ovat molekyylejä, joilla on sama yhteys, mutta niiden muoto on erilainen; esim. sykloheksaanin erilaiset konformaatiot; tuoli, vene, puolivene jne.
Mikä on ero perustuslaillisten isomeerien ja stereoisomeerien välillä?
• Perustuslaillisissa isomeereissä atomit on kytketty eri järjestyksissä, kun taas stereoisomeereissä atomien yhteys on samanlainen, mutta atomien 3D-järjestely avaruudessa on erilainen
• Kiraalisuus havaitaan stereoisomeereissä, ei perustuslaillisissa isomeereissä.
• Perustuslaillisilla isomeereillä voi olla hyvin erilaisia kemiallisia nimiä toisistaan, kun taas stereoisomeereillä on yleensä sama kemiallinen nimi kirjaimen tai symbolin avulla, joka osoittaa suunnan nimen edessä.
• Perustuslaillisten isomeerien kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet eroavat nopeammin kuin stereoisomeerien välillä.