Διαφορά μεταξύ συνταγματικών ισομερών και στερεοϊσομερών

Κύρια διαφορά – Συνταγματικά ισομερή έναντι στερεοϊσομερών

Ο ισομερισμός είναι ένα σημαντικό φαινόμενο στην οργανική χημεία που εξηγεί γιατί υπάρχουν ενώσεις που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο με διαφορετικές ιδιότητες. Ο ισομερισμός μπορεί να οριστεί ως η σχέση μεταξύ δύο ή περισσότερων μορίων που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικές δομές ή χωρικές διατάξεις. Οι κύριες κατηγορίες ισομερών είναι τα δομικά ισομερή ή τα συνταγματικά ισομερή και τα στερεοϊσομερή. Η κύρια διαφορά μεταξύ συνταγματικών ισομερών και στερεοϊσομερών είναι ότι συνταγματικά ισομερή είναι μόρια που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικές ατομικές διατάξεις ενώ τα στερεοϊσομερή είναι μόρια που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο και ατομική διάταξη αλλά διαφορετική χωρική διάταξη.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι τα Συνταγματικά Ισομερή
      – Ορισμός, Τύποι, Ιδιότητες, Παραδείγματα
2. Τι είναι τα Στερεοϊσομερή
      – Ορισμός, Τύποι, Ιδιότητες, Παραδείγματα
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ συνταγματικών ισομερών και στερεοϊσομερών
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Ισομερισμός αλυσίδων, χειρομορφία, ισομερή Cis-trans, συνταγματικά ισομερή, ισομερισμός λειτουργικών ομάδων, γεωμετρικά ισομερή, ισομερισμός, οπτικά ισομερή, ισομερισμός θέσης, στερεοϊσομερή, δομικά ισομερή

Τι είναι τα Συνταγματικά Ισομερή

Τα συνταγματικά ισομερή ονομάζονται επίσης δομικά ισομερή . Αυτά είναι μόρια που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικές ατομικές διατάξεις. Η ατομική διάταξη αναφέρεται στον τρόπο ή τη σειρά με την οποία τα άτομα του μορίου συνδέονται μεταξύ τους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα συνταγματικά ισομερή να έχουν λειτουργικές ομάδες και πλευρικές ομάδες που είναι διαφορετικές μεταξύ τους.

Σύμφωνα με τη θέση του ισομερισμού σε ένα μόριο, τα συνταγματικά ισομερή ταξινομούνται σε λίγες ομάδες.

• Ισομέρεια αλυσίδας
• Ισομέρεια θέσης
• Ισομέρεια συναρτησιακής ομάδας
• Μεταμερισμός
• Αυτομερισμός

Λίγες από αυτές τις ομάδες συζητούνται παρακάτω.

Ισομέρεια αλυσίδας

Ισομέρεια αλυσίδας είναι οι διαφορετικές διατάξεις της ανθρακικής αλυσίδας μιας συγκεκριμένης ένωσης. Για παράδειγμα, C₅ H₁₂ Η ένωση μπορεί να έχει διαφορετικές δομές όπως παρακάτω.

Σχήμα 01:Οι γραμμικές και διακλαδισμένες δομές του πεντανίου είναι συνταγματικά ισομερή

Πάνω από δύο εικόνες δείχνουν δύο διαφορετικές ατομικές διατάξεις πεντανίου. Λόγω αυτών των διαφορετικών διατάξεων, δύο μόρια έχουν διαφορετικές χημικές και φυσικές ιδιότητες. Αλλά η μοριακή μάζα των δύο μορίων θα ήταν η ίδια επειδή οι ατομικές συνθέσεις είναι ίδιες.

Ισομέρεια θέσης

Η ισομέρεια θέσης εμφανίζεται όταν οι ίδιες λειτουργικές ομάδες συνδέονται με διαφορετικά άτομα άνθρακα σε μια αλυσίδα άνθρακα. Με άλλα λόγια, η θέση της λειτουργικής ομάδας είναι διαφορετική από το ένα μόριο στο άλλο, αλλά η ανθρακική αλυσίδα είναι η ίδια.

Εικόνα 02:Ισομερισμός θέσης της προπανόλης

Ισομέρεια λειτουργικής ομάδας

Στην ισομέρεια συναρτησιακών ομάδων, ο μοριακός τύπος είναι ο ίδιος, αλλά τα ισομερή φέρουν διαφορετικές λειτουργικές ομάδες.

Τι είναι τα Στερεοϊσομερή

Τα στερεοϊσομερή είναι μόρια που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο και την ατομική διάταξη, αλλά διαφορετικές χωρικές διατάξεις. Οι δύο κύριες ομάδες στερεοϊσομερών είναι:

• Γεωμετρικά ισομερή
• Οπτικά ισομερή

Γεωμετρικά ισομερή

Τα γεωμετρικά ισομερή ονομάζονται επίσης cis-trans ισομερή . Αυτά τα ισομερή εμφανίζονται πάντα σε ζεύγη. Τα δύο ισομερή είναι τα cis -ισομερές και το trans -ισομέρεια. Αυτά τα ισομερή απαντώνται σε μόρια που έχουν διπλούς δεσμούς. Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο ισομερών είναι η σύνδεση μιας λειτουργικής ομάδας στο βινυλικό άτομο άνθρακα. (Ο βινυλικός άνθρακας είναι το άτομο άνθρακα που έχει διπλό δεσμό με ένα άλλο άτομο άνθρακα.)

Εικόνα 03:Ισομερή Cis-trans του C₄ H₈

Οπτικά ισομερή

Οπτικά ισομερή εμφανίζονται σε μόρια με χειρόμορφο άνθρακα. Ένας χειρόμορφος άνθρακας είναι ένα άτομο άνθρακα που έχει τέσσερις διαφορετικές ομάδες συνδεδεμένες σε αυτό. Αυτός ο χειρόμορφος άνθρακας προκαλεί την εμφάνιση ενός στερεοϊσομερούς, το οποίο είναι η μη υπερτιθέμενη κατοπτρική εικόνα αυτού του μορίου.

Εικόνα 04:Οπτικά ισομερή του C₃ H8O₃

Διαφορά μεταξύ συνταγματικών ισομερών και στερεοϊσομερών

Ορισμός

Συνταγματικά ισομερή: Τα συνταγματικά ισομερή είναι μόρια που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικές ατομικές διατάξεις.

Στερεοϊσομερή: Τα στερεοϊσομερή είναι μόρια που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο και την ατομική διάταξη, αλλά διαφορετικές χωρικές διατάξεις.

Διάταξη των ατόμων

Συνταγματικά ισομερή: Η διάταξη των ατόμων στα συνταγματικά ισομερή είναι διαφορετική από το ένα ισομερές στο άλλο.

Στερεοϊσομερή: Η διάταξη των ατόμων στα στερεοϊσομερή είναι η ίδια.

Χειρικότητα

Συνταγματικά ισομερή: Η χειρομορφία απουσιάζει στα συνταγματικά ισομερή.

Στερεοϊσομερή: Η χειρομορφία είναι παρούσα στα στερεοϊσομερή.

Χημικές και φυσικές ιδιότητες

Συνταγματικά ισομερή: Τα συνταγματικά ισομερή έχουν πολύ διαφορετικές χημικές και φυσικές ιδιότητες.

Στερεοϊσομερή: Τα στερεοϊσομερή έχουν σχετικά κοντινές χημικές και φυσικές ιδιότητες.

Συμπέρασμα

Τα συνταγματικά ισομερή και τα στερεοϊσομερή είναι οι κύριες ταξινομήσεις των ισομερών. Η κύρια διαφορά μεταξύ συνταγματικών ισομερών και στερεοϊσομερών είναι ότι τα συνταγματικά ισομερή είναι μόρια με τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικές ατομικές διατάξεις, ενώ τα στερεοϊσομερή είναι μόρια που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο και ατομική διάταξη αλλά διαφορετικές χωρικές διατάξεις.