Різниця між конституційними ізомерами і стереоізомерами

Конституційні ізомери проти стереоізомерів

Взагалі, ізомер - це термін, що використовується в хімії, зокрема в органічній хімії, для позначення молекул з однаковою молекулярною формулою, але мають різні хімічні структури. Завдяки різниці в хімічних структурах, ці молекули також проявляють різні хімічні та фізичні властивості одна від одної взагалі, але мають однакову молекулярну формулу.

Що таке конституційні ізомери?

Конституційні ізомери також відомі як структурні ізомери оскільки ці молекули, що мають однакову молекулярну формулу, відрізняються лише одна від одної способом з'єднання окремих атомів. Сама назва структурних ізомерів наочно підказує цю ідею. Існують три підрозділи під конституційними ізомерами; вони скелетні, позиційні та функціональні групові ізомери.

Скелетні ізомери є ізомерами, де головний ланцюг у сполуці розгалужується по-різному через різні форми сполучення. Наприклад, якщо сполука містить шість атомів Карбону, припустимо, що вона складається лише з атомів Карбону та Водороду для зручності; якщо ці елементи розміщені в прямому ланцюгу, з'єднання можна назвати як алкан «Гексан». Типова молекула гексану мала б шість атомів Карбону та чотирнадцять атомів водню. Тепер розглянемо інші способи підключення. Припустимо, атом Карбону в кінці ланцюга був видалений і закріплений на другому атомі Карбону. Тоді основний ланцюг був би скорочений до п'яти атомів Карбону з додатковим атомом Карбону в точці відгалуження. Ця нова сполука може бути названа як алкан «2-метилпентан». Аналогічно, інші точки відгалуження можуть бути створені додаванням метильних груп у різні місця по ланцюгу. Деякі інші способи підключення включають; 2,3-диметилбутан, 2,2-диметилбутан, 3-метилпентан тощо.

Якщо сполука, з якою має справу, має в ній функціональні групи, такі як алкоголь, амін, кетон / альдегід тощо, шляхом переміщення функціональних груп на різні атоми вуглецю вздовж основного ланцюга Карбону, може бути створено кілька різних молекул; але кожен має однакову молекулярну формулу. Цей тип ізомерії називають позиційна ізомерія. Часом, намагаючись перевпорядкувати елементи, упорядковані в молекулярній формулі, можна було створити молекули, що мають різні функціональні групи, але при цьому дотримуючись того ж елементарного складу, що вказаний у молекулярній формулі; це відомо як Ізомерія функціональної групи. Спирти та прості ефіри можна зручно замінювати таким чином (наприклад, СН₃-О-СН₃ і СН₃-СН₂-ОН), і при наявності потрібної кількості ненасиченості він також може бути обмінений з кетонами та альдегідами. Іншим поширеним прикладом є гексен прямого ланцюга та циклогексановий з’єднання. Зміни функціональних груп значною мірою впливають на хімічні властивості сполуки, а також на її фізичні характеристики.

Що таке стереоізомери?

Стереоізомери - це ізомерні сполуки з однаковою молекулярною формулою і мають однакову сполучність атомів, але відрізняються лише 3-мірними розміщеннями атомів у просторі, отже також відомі як просторові ізомери. Існують різні види стереоізомерів, а саме; енантіомери, діастереомери, цис-транс-ізомери, конформаційні ізомери тощо.

Енантіомери - це молекули, які є дзеркальними зображеннями один одного; отже, ці молекули є непереборними. Магія створюється центрами, які називаються хіральними центрами. Це атоми Карбону, які мають до нього чотири різні групи. Хіральні центри відповідають за створення енантіомерів, і ці молекули мають майже однакові властивості, але їх можна ідентифікувати за способом обертання поляризованого світла на площині. Тому їх також називають оптичні ізомери. Є також стереоізомери, які не є енантіомерами, тобто вони не є дзеркальними зображеннями один одного, і деякі такі молекули є; діастереомери, цис-транс-ізомери та конформери. Існує особливий клас діастереомерів, який називається мезосполуками, у яких молекула має площину дзеркала, але молекула, взята в цілому, її дзеркальне зображення не утворює іншої молекули, а натомість призводить до тієї ж молекули. Конформери - це молекули, які мають однаковий зв’язок, але приймають різні форми; напр. різні конформації циклогексану; крісло, човен, половина човна тощо.

Яка різниця між конституційними ізомерами і стереоізомерами?

• Конституційні ізомери мають атоми, з'єднані в різному порядку, тоді як у стереоізомерів зв'язність в атомах аналогічна, але 3D-розташування атомів у просторі відрізняється

• Хіральність спостерігається в стереоізомерах, а не в конституційних ізомерах.

• Конституційні ізомери можуть мати дуже різні хімічні назви один від одного, тоді як стереоізомери зазвичай матимуть однакове хімічне найменування з літерою або символом ідентифікації орієнтації перед назвою.

• Хімічні та фізичні властивості конституційних ізомерів відрізняються швидше, ніж між стереоізомерами.