Geometriniai izomerai ir struktūriniai izomerai
Izomerai yra skirtingi junginiai, kurių molekulinė formulė yra ta pati. Izomerų yra įvairių tipų. Izomerus daugiausia galima suskirstyti į dvi grupes kaip konstitucinius izomerus ir stereoizomerus. Konstituciniai izomerai yra izomerai, kurių molekulėse atomų jungiamumas skiriasi. Stereoizomeruose atomai yra jungiami ta pačia seka, skirtingai nei konstituciniai izomerai. Stereoizomerai skiriasi tik dėl savo atomų išdėstymo erdvėje. Stereoizomerai gali būti dviejų tipų - enantiomerai ir diastereomerai. Diastereomerai yra stereoizomerai, kurių molekulės nėra veidrodiniai vienas kito vaizdai. Enantiomerai yra stereoizomerai, kurių molekulės nėra vienas kito veidrodiniai vaizdai. Enantiomerai atsiranda tik su chiralinėmis molekulėmis. Chiralinė molekulė apibrėžiama kaip tokia, kuri nėra identiška jos veidrodiniam vaizdui. Todėl,chiralinė molekulė ir jos veidrodinis vaizdas yra vienas kito enantiomerai. Pavyzdžiui, 2-butanolio molekulė yra chiralinė, ji ir jos veidrodiniai vaizdai yra enantiomerai.
Geometriniai izomerai
Geometriniai izomerai yra stereoizomerų tipas. Šio tipo izomerai atsiranda tada, kai molekulės sukasi ribotai dėl dvigubo ryšio. Kai yra viena anglies ir anglies jungtis, sukimasis yra įmanomas. Todėl, kad ir kaip nupieštume atomus, jų išdėstymas bus toks pat. Bet kai yra anglies - anglies dviguba jungtis, mes galime nubrėžti du molekulių atomų išdėstymus. Gauti izomerai yra žinomi kaip cis, trans izomerai arba EZ izomerai. Cis izomeryje to paties tipo atomai yra toje pačioje molekulės pusėje. Bet trans izomeruose tos pačios rūšies atomai yra priešingoje molekulės pusėje. Pavyzdžiui, 1,2-dichloretano cis ir trans struktūros yra tokios.
Kad molekulėje būtų geometrinių izomerų, ne tik pakanka turėti dvigubą jungtį. Du atomai ar grupės, pritvirtintos prie vieno dvigubo ryšio galo, turėtų būti skirtingi. Pavyzdžiui, sekančioje molekulėje nėra geometrinių izomerų, abu atomai kairiajame gale yra vandeniliai. Dėl šios priežasties, jei mes atkreipiame jį į cis arba trans, abi molekulės yra tos pačios.
Bet nesvarbu, ar visos keturios prijungtos grupės ar atomai skiriasi. Ta proga galime juos pavadinti E arba Z.
Struktūriniai izomerai
Jie taip pat žinomi kaip konstituciniai izomerai. Konstituciniai izomerai yra izomerai, kurių molekulėse atomų ryšys skiriasi. Butanas yra paprasčiausias alkanas, rodantis konstitucinį izomerizmą. Butane yra du konstituciniai izomerai, pats butanas ir izobutenas.
Kadangi jų jungtys skiriasi, dvi molekulės turi skirtingas fizines ir chemines savybes. Struktūrinius izomerus gali sudaryti angliavandeniliai, kur jie turi mažiausiai keturis anglies atomus. Yra trijų tipų struktūriniai izomerai: skeleto, padėties ir funkcinės grupės izomerai. Skeleto izomerijoje, kaip nurodyta aukščiau pateiktame pavyzdyje, skeletas pertvarkomas taip, kad gautų skirtingus izomerus. Pozicijos izomeruose funkcinė grupė ar kita grupė keičia padėtį. Nors funkcinių grupių izomerai turi tą pačią formulę, molekulės skiriasi nuo skirtingų funkcinių grupių.
Kuo skiriasi geometriniai izomerai nuo struktūrinių izomerų?
• Geometriniai izomerai yra stereoizomerai. Todėl jungtys taip pat yra vienodos, palyginti su struktūriniais izomerais, kur izomerai skiriasi dėl atomų jungiamumo. Geometriniuose izomeruose jie skiriasi dėl trijų matmenų išdėstymo erdvėje.
• Dažnai molekulėje yra du geometriniai izomerai, kaip cis, trans arba E, Z, tačiau molekulėje gali būti daug struktūrinių izomerų.
• Geometrinę izomerizmą iš esmės rodo molekulė su dvigubomis anglies-anglies jungtimis. Struktūrinę izomerizmą taip pat rodo alkanai, alkenai, alkinai ir aromatiniai junginiai.
