Põhiseaduslikud isomeerid vs stereoisomeerid
Üldiselt on isomeer termin, mida kasutatakse keemias, täpsemalt orgaanilises keemias, viitamaks sama molekulivalemiga, kuid erineva keemilise struktuuriga molekulidele. Keemiliste struktuuride varieeruvuse tõttu on neil molekulidel üksteisest üldiselt erinevad keemilised ja füüsikalised omadused, omades siiski sama molekulivalemit.
Mis on konstitutsioonilised isomeerid?
Konstitutsioonilisi isomeere tuntakse ka struktuurisomeeridena, kuna need sama molekulivalemiga molekulid erinevad üksteisest ainult üksikute aatomite ühendamise viisi poolest. Nimi struktuursed isomeerid ise viitavad sellele ideele selgelt. Põhiseaduslike isomeeride all on kolm alajaotust; need on luustiku, positsiooni ja funktsionaalse rühma isomeerid.
Skeleti isomeerid on isomeerid, kus ühendi peamine ahel hargneb erinevate ühendusvormide kaudu erineval viisil. Näiteks kui ühendil on kuus süsinikuaatomit, oletame mugavuse huvides, et see koosneb ainult süsiniku- ja vesinikuaatomitest; kui need elemendid asetatakse sirgesse ahelasse, võib ühendit nimetada alkaaniks "heksaan". Tüüpilises heksaanimolekulis oleks kuus süsinikuaatomit ja neliteist vesinikuaatomit. Vaatame nüüd muid ühenduvuse viise. Oletame, et ahela lõpus olev süsinikuaatom eemaldati ja kinnitati teise süsinikuaatomi külge. Siis lüheneks põhiahel viieks süsinikuaatomiks koos täiendava süsinikuaatomiga hargnemispunktis. Seda uut ühendit võib nimetada alkaaniks - 2-metüülpentaan. Samamoodimuid harunemispunkte saab luua, lisades metüülrühmad ahela erinevatesse kohtadesse. Mõned muud ühenduvusviisid hõlmavad järgmist: 2,3-dimetüülbutaan, 2,2-dimetüülbutaan, 3-metüülpentaan jne
Kui ühendil, millega inimene tegeleb, on funktsionaalseid rühmi nagu alkohol, amiin, ketoon / aldehüüd jne, asendades funktsionaalsed rühmad peamise süsinikuahela piki erinevaid süsinikuaatomeid, võib luua mitu erinevat molekuli; omades siiski mõlemat sama molekulivalemiga. Seda tüüpi isomeeriat nimetatakse positsiooniliseks isomerismiks. Mõnikord, kui proovitakse molekulaarvalemis järjestatud elemente ümber korraldada, võiks luua molekule, millel on erinevad funktsionaalsed rühmad, kuid mis jäävad samas molekulaarses valemis antud sama koostisega; seda tuntakse funktsionaalse rühma isomeeriana. Alkoholid ja eetrid saab mugavalt vahelduvad sel viisil (nt CH 3 -O-CH 3 ja CH 3 -CH 2-OH) ja õige koguse küllastumatusega võib seda vahetada ka ketoonide ja aldehüüdidega. Teine levinud näide on sirge ahelaga hekseen ja tsükloheksaani ühend. Funktsionaalsete rühmade muutused mõjutavad oluliselt ühendi keemilisi omadusi ja ka füüsikalisi omadusi.
Mis on stereoisomeerid?
Stereoisomeerid on isomeersed ühendid, millel on sama molekulivalem ja millel on ka sama aatomite ühenduvus, kuid erinevad ainult aatomite kolmemõõtmeliste paigutuste poolest ruumis, seega neid nimetatakse ka ruumi isomeerideks. Stereoisomeere on erinevaid, nimelt; enantiomeerid, diastereomeerid, cis-trans-isomeerid, konformatsioonilised isomeerid jne.
Enantiomeerid on molekulid, mis on üksteise peegelpildid; seega pole need molekulid üksteise peal asetatavad. Maagia loovad keskused, mida nimetatakse kiraalseteks keskusteks. Need on süsinikuaatomid, millega on ühendatud neli erinevat rühma. Kiraalkeskused vastutavad enantiomeeride loomise eest ja neil molekulidel on peaaegu identsed omadused, kuid neid saab tuvastada selle järgi, kuidas nad tasapinnalist polariseeritud valgust pöörlevad. Seetõttu nimetatakse neid ka optilisteks isomeerideks. On ka stereoisomeere, mis ei ole enantiomeerid, see tähendab, et nad ei ole üksteise peegelpildid ja mõned sellised molekulid on; diastereomeerid, cis-trans-isomeerid ja konformerid. On olemas spetsiaalne diastereomeeride klass, mida nimetatakse mesoühenditeks ja millel on molekuli sees peegeltasand, kuid kui molekul tervikuna, ei moodusta selle peegelpilt teist molekuli,kuid selle asemel saadakse sama molekul. Konformerid on molekulid, millel on sama ühenduvus, kuid millel on erinev kuju; nt erinevad tsükloheksaani konformatsioonid; tool, paat, poolpaat jne
Mis vahe on konstitutsioonilistel isomeeridel ja stereoisomeeridel?
• Konstitutsiooniliste isomeeride aatomid on ühendatud erinevates järjestustes, samas kui stereoisomeerides on aatomite ühenduvus sarnane, kuid aatomite 3D-paigutus ruumis on erinev
• Kiraalsust nähakse stereoisomeerides, mitte põhiseaduslikes isomeerides.
• Konstitutsioonilistel isomeeridel võivad olla üksteisest väga erinevad keemilised nimetused, stereoisomeeridel aga tavaliselt sama keemiline nimetus, mille ees on orientatsiooni täht või sümbol.
• Konstitutsiooniliste isomeeride keemilised ja füüsikalised omadused erinevad kiiremini kui stereoisomeeride vahel.
