Constitutional Isomers and Stereoisomers

Anonim

Ang isomerismo ay isang kababalaghan sa organic na kimika na ipinakita ng dalawa o higit pang mga compound na may parehong husay at quantitative na komposisyon, ngunit may iba't ibang pisikal, kemikal, at / o biological properties. Ang pagkakaiba sa mga katangian ay dahil sa isang iba't ibang mga istraktura o spatial na oryentasyon ng mga organic na molecule.

Ang dalawang pangunahing uri ay constitutional isomerism at stereoisomerism.

Ano ang mga Constitutional Isomer?

Ang constitutional (istruktura) isomers ay compounds na may parehong molekular formula ngunit may isang iba't ibang mga istraktura.

Ang mga konstitusyunal na isomer ay tatlong uri:

  • Kalansay (kadena) isomers;
  • Posisyonal na mga isomer;
  • Mga isomer ng grupo na may functional.

Ang skeletal isomers ay may isang pare-parehong dami, husay, at komposisyon na komposisyon, ngunit isang magkakaibang hanay ng mga molecule. Ang chain ay maaaring tuwid o naiiba branched. Kadalasan kalansay isomers ay may iba't ibang mga pisikal na katangian.

Ang posisyonal na mga isomer ay naiiba sa lokasyon ng isang functional group, substituent, o complex bond sa chain. Iba-iba ang mga ito sa mga pisikal na katangian at, sa ilang mga kaso, sa kanilang mga biochemical. Halimbawa, ang natural na nagaganap na mga amino acids ay mga nakararami na alpha-isomer.

Ang metamerismo ay isang anyo ng positional isomerism kung saan ang isang functional group ay kasama sa haydrokarbon mismo, at sa gayon ay naghihiwalay sa dalawang magkakaibang mahabang hydrocarbon residues. Ang metamerismo ay nangyayari sa dialkylamines, ethers, atbp.

Ang functional isomers ay may parehong dami at husay komposisyon ngunit iba't ibang mga grupo ng pagganap. Ito ay humahantong sa isang pagkakaiba sa kanilang mga katangian ng kemikal. Ang mga klasikong halimbawa ng mga functional na isomer ay ang asukal at fructose. Sa kalikasan, ang functional na isomer ay may iba't ibang biochemical na kahalagahan.

Ang Tautomerism ay isang uri ng estruktural isomerism kung saan, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang isang tiyak na spatial na istraktura ay isinasalin sa isa pa, na may isang dynamic na punto ng balanse sa pagitan nila. Ang tautomerism ay makikita bilang isang form ng functional isomerism.

Ano ang Stereoisomers?

Stereoisomers (spatial isomers) ay may parehong kwalititibo, dami at functional na istraktura ngunit isang iba't ibang mga spatial na oryentasyon ng mga molecule o ng kanilang mga bahagi. Ang dahilan para sa spatial isomerism ay ang iba't ibang spatial na mahusay na simetrya ng mga molecule. Ang mga pangunahing elemento ng mahusay na proporsyon ay sentro, axis, at eroplano.

Ang stereoisomers ay maaaring:

  • Configurational isomers:
    • Geometriko;
    • Sa mata.
  • Conformational isomers.

Geometriko isometry ay dahil sa mga pagkakaiba sa spatial na pag-aayos ng mga substituents na may kaugnayan sa simetriko eroplano. Binubuo ito sa posibilidad ng paglalagay ng mga grupo ng substituent sa isang bahagi ng isang di-mabangong cycle o isang double bond plane, o sa iba't ibang panig. Ang isomer na may dalawang identical substituents sa isang gilid ng eroplano ay tinatawag na cis-isomer at ang isa pa - trans-isomer.

Sa optical isomerism, ang mga molecule ay walang sentro, axis, at plane of symmetry. Ang mga Isomer ng ganitong uri ay may walang simetrya na mga molecule. Ang bawat molekula ay tumutukoy sa isomer nito bilang isang bagay sa imahe ng salamin nito. Ang mga optical isomer ay may mga karaniwang pangalan na enantiomer. Iba't ibang ang biological significance ng enantiomers. Mayroon silang parehong mga kemikal na katangian. Mula sa kanilang pisikal na katangian, ang kanilang optical activity ay naiiba lamang. Ang dalawang enantiomer ay naiiba ang pag-ikot ng polarized light. Sa nomenclature, ang mga ito ay minarkahan ng Latin S - kaliwa at R - kanan (ang mga lumang label ay L at D). Ang mga natural na isomer ay nakabatay sa S-isomer. Ang isang equimolar na halo ng dalawang enantiomer ay tinatawag na racemic mixture at optically na hindi aktibo.

Spatial isomerism kung saan ang mga isomer ay may parehong mga kumpigurasyon ngunit ang isang iba't ibang mga oryentasyong spatial ay tinatawag na conformational. Ang mga pagkakaiba sa mga isomer ay hindi nagreresulta mula sa pagbasag ng mga bono at pag-aalis ng mga substituents at isang resulta ng pag-ikot ng iba't ibang bahagi ng molekula sa paligid ng axis ng simpleng mga sigma bond. Ang mga nagresultang isomer ay may iba't ibang mga conformation at tinatawag na conformers. Sila ay karaniwang naiiba lamang sa kanilang mga optical properties.

Pagkakaiba sa pagitan ng Isomers at Stereoisomers ng Constitutional

  1. Kahulugan

Constitutional isomers: Ang constitutional (istruktura) isomers ay compounds na may parehong molekular formula ngunit may isang iba't ibang mga istraktura.

Stereoisomers: Stereoisomers (spatial isomers) ay compounds na may parehong molekular formula at functional na istraktura ngunit may ibang spatial orientation ng molecules o sa kanilang mga bahagi.

  1. Mga Uri

Constitutional isomers: Ang constitutional isomers ay maaaring kalansay, positional, at functional group isomers.

Stereoisomers: Ang stereoisomers ay maaaring kumpigurahin (geometric, optical) at conformational isomers.

  1. Pag-aayos ng mga atomo

Constitutional isomers: Ang pag-aayos ng atoms ng constitutional isomers ay naiiba.

Stereoisomers: Ang kaayusan ng mga atomo ng mga stereoisomer ay pareho.

  1. Chirality

Constitutional isomers: Ang Chirality ay wala sa constitutional isomers.

Stereoisomers: Ang Chirality ay naroroon sa mga stereoisomer.

  1. Ari-arian

Constitutional isomers: Ang mga konstitusyunal na isomer ay may iba't ibang katangian.

Stereoisomers: May mga katulad na katangian ang mga stereoisomer.

  1. Nomenclature

Constitutional isomers: Ang mga constitutional isomer ay kadalasang may iba't ibang mga pangalan ng kemikal.

Stereoisomers: Ang mga Stereoisomer ay kadalasang may parehong pangalan na may isang sulat / simbolo sa harap ng pangalan, para sa pagkakakilanlan ng oryentasyon.

Constitutional Isomers Vs Stereoisomers: Paghahambing Tsart

Buod ng mga Isomers at Stereoisomers ng Constitutional

  • Ang constitutional (istruktura) isomers ay compounds na may parehong molekular formula ngunit may isang iba't ibang mga istraktura.
  • Stereoisomers (spatial isomers) ay compounds na may parehong molekular formula at functional na istraktura ngunit may ibang spatial orientation ng molecules o sa kanilang mga bahagi.
  • Ang constitutional isomers ay maaaring kalansay, positional, at functional group isomers. Ang stereoisomers ay maaaring kumpigurahin (geometric, optical) at conformational isomers.
  • Ang kaayusan ng atoms ay naiiba sa constitutional isomers at pareho sa stereoisomers.
  • Ang Chirality ay wala sa constitutional isomers at naroroon sa stereoisomers.
  • Ang mga konstitusyunal na isomer ay may iba't ibang katangian, samantalang ang mga stereoisomer ay may mga katulad na katangian.
  • Ang mga constitutional isomer ay kadalasang may iba't ibang mga pangalan ng kemikal. Ang mga Stereoisomer ay kadalasang may parehong pangalan na may isang sulat / simbolo sa harap ng pangalan, para sa pagkakakilanlan ng oryentasyon.