Perustuslailliset isomeerit vs. stereoisomeerit
Yleensä isomeeri on termi, jota käytetään kemiassa, erityisesti orgaanisessa kemiassa, viitaten molekyyleihin, joilla on sama molekyylikaava, mutta joilla on erilainen kemiallinen rakenne. Kemiallisten rakenteiden vaihtelusta johtuen näillä molekyyleillä on myös erilaisia kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia toisistaan, mutta niillä on kuitenkin sama molekyylikaava.
Mitä ovat perustuslailliset isomeerit?
Konstitutionaaliset isomeerit tunnetaan myös rakenteellisina isomeereinä, koska nämä molekyylit, joilla on sama molekyylikaava, eroavat toisistaan vain tavoin, jolla yksittäiset atomit ovat yhteydessä toisiinsa. Nimi rakenteelliset isomeerit itsessään viittaa selvästi tähän ajatukseen. Perustuslaillisten isomeerien alla on kolme alajakoa; ne ovat luuston, sijainnin ja funktionaalisen ryhmän isomeerejä.
Luuston isomeerit ovat isomeerejä, joissa yhdisteen pääketju haarautuu eri tavoin eri yhteysmuotojen kautta. Esimerkiksi jos yhdisteessä on kuusi hiiliatomia, oletetaan, että se koostuu vain hiili- ja vetyatomista mukavuuden vuoksi; jos nämä alkuaineet asetetaan suoraan ketjuun, yhdiste voidaan nimetä alkaaniksi 'heksaani'. Tyypillisessä heksaanimolekyylissä olisi kuusi hiiliatomia ja neljätoista vetyatomia. Katsotaan nyt muita yhteyksien tapoja. Oletetaan, että ketjun päässä oleva hiiliatomi poistettiin ja kiinnitettiin toiseen hiiliatomiin. Tällöin pääketju lyhennettäisiin viiteen hiiliatomiin haaroituskohdassa ylimääräisen hiiliatomin kanssa. Tämä uusi yhdiste voidaan nimetä alkaaniksi '2-metyylipentaani'. Samoinmuita haarautumispisteitä voidaan luoda lisäämällä metyyliryhmiä ketjun eri kohtiin. Joitakin muita yhteystapoja ovat; 2,3-dimetyylibutaani, 2,2-dimetyylibutaani, 3-metyylipentaani jne.
Jos yhdistyksessä, jonka kanssa on kyse, on toiminnallisia ryhmiä, kuten alkoholi, amiini, ketoni / aldehydi jne., Syrjäyttämällä funktionaaliset ryhmät useisiin hiiliatomeihin päähiiliketjussa, voidaan luoda useita erilaisia molekyylejä; kuitenkin jokaisella on sama molekyylikaava. Tämän tyyppistä isomeriaa kutsutaan sijainti-isomerismiksi. Toisinaan, kun yritetään järjestää uudelleen molekyylikaavaan järjestettyjä elementtejä, voitaisiin luoda molekyylejä, joilla on erilaiset toiminnalliset ryhmät, mutta kuitenkin kiinni samasta molekyylikaavassa annetusta alkuainekoostumuksesta; tämä tunnetaan funktionaalisen ryhmän isomerisminä. Alkoholit ja eetterit voidaan mukavasti vaihtaa tällä tavalla (esimerkiksi CH 3 -O-CH 3 ja CH 3 -CH 2-OH) ja oikean määrän tyydyttymättömyyttä läsnä ollessa se voidaan vaihtaa myös ketonien ja aldehydien kanssa. Toinen yleinen esimerkki ovat suoraketjuinen hekseeni ja sykloheksaaniyhdiste. Muutokset funktionaalisissa ryhmissä 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 sama atomien liitettävyys, mutta eroavat toisistaan vain avaruudessa olevien atomien kolmiulotteisissa järjestelyissä, joten niitä kutsutaan myös spatiaalisiksi isomeereiksi. Stereoisomeerejä on erilaisia, nimittäin; enantiomeerit, diastereomeerit, cis-trans-isomeerit, konformaatioisomeerit jne.
Enantiomeerit ovat molekyylejä, jotka ovat peilikuvia toisistaan; siten nämä molekyylit eivät ole päällekkäisiä. Taikuuden luovat keskukset, joita kutsutaan kiraalikeskuksiksi. Nämä ovat hiiliatomeja, joihin on kytketty neljä erilaista ryhmää. Kiraalikeskukset ovat vastuussa enantiomeerien luomisesta, ja näillä molekyyleillä on melkein identtiset ominaisuudet, mutta ne voidaan tunnistaa tavasta, jolla ne pyörivät tasopolarisoitua valoa. Siksi näitä kutsutaan myös optisiksi isomeereiksi. On myös stereoisomeerejä, jotka eivät ole enantiomeerejä, toisin sanoen ne eivät ole toistensa peilikuvia, ja jotkut sellaiset molekyylit ovat; diastereomeerit, cis-trans-isomeerit ja konformerit. Siellä on erityinen diastereomeerien luokka, nimeltään meso-yhdisteet, joilla on peilitaso molekyylin sisällä, mutta molekyyli kokonaisuutena, sen peilikuva ei muodosta toista molekyyliä,mutta sen sijaan saadaan sama molekyyli. Muuntajat ovat molekyylejä, joilla on sama liitettävyys, mutta joilla on eri muoto; esim. erilaiset sykloheksaanin konformaatiot; tuoli, vene, puolivene jne.
Mikä on ero perustuslaillisten isomeerien ja stereoisomeerien välillä?
• Konstituutioisomeerien atomeja on kytketty eri järjestyksessä, kun taas stereoisomeereissä atomien yhteys on samanlainen, mutta atomien 3D-järjestely avaruudessa on erilainen
• Kiraalisuus nähdään stereoisomeereissä eikä perustuslaillisissa isomeereissä.
• Konstituutioisomeereillä voi olla hyvin erilaisia kemiallisia nimiä, kun taas stereoisomeereillä on yleensä sama kemiallinen nimi, ja nimen edessä on suuntaa osoittava kirjain tai symboli.
• Konstitutionaalisten isomeerien kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet eroavat nopeammin kuin stereoisomeerien välillä.
