Rozdíl mezi geometrickými izomery a strukturními izomery

Geometrické izomery vs. strukturální izomery

Izomery jsou různé sloučeniny se stejným molekulárním vzorcem. Existují různé typy izomerů. Izomery lze hlavně rozdělit do dvou skupin jako ústavní izomery a stereoizomery. Konstituční izomery jsou izomery, u kterých se atomová konektivita v molekulách liší. V stereoizomerech jsou atomy spojeny ve stejné sekvenci, na rozdíl od ústavních izomerů. Stereoizomery se liší pouze uspořádáním svých atomů v prostoru. Stereoizomery mohou být dvou typů, enantiomerů a diastereomerů. Diastereomery jsou stereoizomery, jejichž molekuly nejsou zrcadlovým obrazem. Enantiomery jsou stereoizomery, jejichž molekuly jsou vzájemně nepřijatelnými zrcadlovými obrazy. Enantiomery se vyskytují pouze u chirálních molekul. Chirální molekula je definována jako molekula, která není identická se zrcadlovým obrazem. Proto je chirální molekula a její zrcadlový obraz vzájemně enantiomery. Například molekula 2-butanolu je chirální a její zrcadlové obrazy jsou enantiomery.

Geometrické izomery

Geometrické izomery jsou typem stereoisomerů. Tento typ isomerů má za následek, když molekuly mají omezenou rotaci, v podstatě díky dvojné vazbě. Pokud existuje jediná vazba uhlík-uhlík, je možné otáčení. Proto tedy atomy nakreslíme, jejich uspořádání bude stejné. Ale když existuje dvojná vazba uhlík - uhlík, můžeme v molekule nakreslit dvě uspořádání atomů. Výsledné isomery jsou známé jako cis, trans isomery nebo E-Z izomery. V cis isomeru jsou stejné typy atomů na stejné straně molekuly. Ale v trans izomeru jsou stejné typy atomů na opačné straně molekuly. Například cis a trans struktury 1,2-dichlorethanu jsou následující.

Aby molekula měla geometrické izomery, nestačí mít pouze dvojnou vazbu. Dva atomy nebo skupiny připojené k jednomu konci dvojné vazby by měly být odlišné. Například následující molekula nemá geometrické izomery, oba atomy na levé straně jsou vodíky. Z tohoto důvodu, pokud to nakreslíme buď v cis nebo trans, jsou obě molekuly stejné.

Nezáleží na tom, zda jsou všechny čtyři připojené skupiny nebo atomy odlišné. Při této příležitosti je můžeme pojmenovat jako E nebo Z.

Strukturální izomery

Tito jsou také známí jako ústavní izomery. Konstituční izomery jsou isomery, kde se atomová konektivita atomů liší v molekulách. Butan je nejjednodušší alkan, který vykazuje ústavní izomerismus. Butan má dva ústavní izomery, butan samotný a isobuten.

Protože se jejich konektivity liší, mají dvě molekuly odlišné fyzikální a chemické vlastnosti. Strukturální izomery mohou být tvořeny uhlovodíky, kde mají nejméně čtyři atomy uhlíku. Existují tři typy strukturních izomerů jako isomery skeletální, polohové a funkční skupiny. V případě skeletálního izomerismu, jak je uvedeno ve výše uvedeném příkladu, je kostra přeskupena tak, aby poskytla různé isomery. V polohových izomerech funkční skupina nebo jiná skupina mění polohu. V isomerech funkční skupiny, i když mají stejný vzorec, se molekuly liší od toho, že mají různé funkční skupiny.