Geomeetrilised isomeerid vs struktuursed isomeerid
Isomeerid on erinevad ühendid sama molekulvalemiga. Isomeere on erinevaid. Isomeere võib peamiselt jagada kahte rühma konstitutsiooniliste isomeeride ja stereoisomeeridena. Konstitutsioonilised isomeerid on isomeerid, kus aatomite ühenduvus on molekulides erinev. Stereoisomeerides on aatomid ühendatud samas järjestuses, erinevalt põhiseaduslikest isomeeridest. Stereoisomeerid erinevad ainult nende aatomite paigutuse poolest ruumis. Stereoisomeere võib olla kahte tüüpi, enantiomeerid ja diastereomeerid. Diastereomeerid on stereoisomeerid, mille molekulid ei ole üksteise peegelpildid. Enantiomeerid on stereoisomeerid, mille molekulid on üksteise pealekandmata peegelpildid. Enantiomeerid esinevad ainult kiraalsete molekulide korral. Kiraalne molekul on määratletud kui selline, mis pole identne tema peegelpildiga. Seetõttukiraalne molekul ja selle peegelpilt on üksteise enantiomeerid. Näiteks on 2-butanooli molekul kiraalne ning see ja selle peegelpildid on enantiomeerid.
Geomeetrilised isomeerid
Geomeetrilised isomeerid on teatud tüüpi stereoisomeerid. Seda tüüpi isomeerid tekivad siis, kui molekulidel on piiratud pöörlemine põhimõtteliselt topeltsideme tõttu. Kui on üks süsinik-süsinik-side, on pöörlemine võimalik. Seega, nii nagu me aatomid joonistame, on nende paigutus sama. Kuid kui süsinik-süsinik kaksikside on olemas, võime molekulis tõmmata kaks aatomite paigutust. Saadud isomeerid on tuntud kui cis, trans isomeerid või EZ isomeerid. Cis-isomeeris on sama tüüpi aatomid molekuli samas küljes. Kuid trans-isomeeris on sama tüüpi aatomid molekuli vastasküljel. Näiteks on 1,2-dikloroetaani cis- ja trans-struktuurid järgmised.
Selleks, et molekulil oleksid geomeetrilised isomeerid, ei piisa ainult kaksiksideme omamisest. Kaksiksideme ühte otsa kinnitatud kaks aatomit või rühma peaksid olema erinevad. Näiteks järgmises molekulis ei ole geomeetrilisi isomeere, mõlemad vasakpoolses otsas olevad aatomid on vesinikud. Selle tõttu, kui joonistada see kas cis või trans, on mõlemad molekulid ühesugused.
Kuid pole vahet, kas kõik neli seotud rühma või aatomit on erinevad. Sel juhul võime neid nimetada kas E või Z.
Struktuursed isomeerid
Neid nimetatakse ka konstitutsioonilisteks isomeerideks. Konstitutsioonilised isomeerid on isomeerid, kus aatomite ühenduvus on molekulides erinev. Butaan on lihtsaim alkaan, mis näitab põhiseaduslikku isomeeriat. Butaanil on kaks põhiseaduslikku isomeeri, butaan ise ja isobuteen.
Kuna nende ühenduvus on erinev, on kahel molekulil erinevad füüsikalised ja keemilised omadused. Struktuurilisi isomeere võib moodustada süsivesinikest, kus neil on vähemalt neli süsinikuaatomit. Struktuurilisi isomeere on kolme tüüpi: skeleti, positsiooni ja funktsionaalse rühma isomeerid. Skeleti isomeerias, nagu on toodud ülaltoodud näites, korraldatakse luustik ümber erinevate isomeeride saamiseks. Positsioonisomeerides muudab funktsionaalne rühm või mõni teine rühm positsiooni. Kuigi funktsionaalrühma isomeerides on sama valem, on molekulidel erinevad erinevad funktsionaalsed rühmad.
Mis vahe on geomeetrilistel ja struktuurilistel isomeeridel?
• Geomeetrilised isomeerid on stereoisomeerid. Seetõttu on ühenduvus ka struktuuriliste isomeeridega võrreldes sama, kus isomeerid erinevad aatomite ühenduvuse tõttu. Geomeetrilistes isomeerides erinevad nad ruumi kolmemõõtmelise paigutuse tõttu.
• Sageli on molekuli jaoks kaks geomeetrilist isomeeri nagu cis, trans või E, Z, kuid molekuli jaoks võib olla suur hulk struktuurseid isomeere.
• Geomeetrilist isomeeriat näitab põhimõtteliselt süsinik-süsinik kaksiksidemetega molekul. Struktuurilist isomeersust näitavad ka alkaanid, alkeenid, alküünid ja aromaatsed ühendid.
