Типи ізомерії та приклади ізомерів



The isomería відноситься до існування двох або більше речовин, які мають однакову молекулярну формулу, але структура яких відрізняється в кожному з з'єднань. У цих речовинах, відомих як ізомери, всі елементи представлені в одній пропорції, але утворюють структуру атомів, що відрізняється в кожній молекулі.

Слово "ізомер" походить від грецького слова ізомери, що означає "рівні частини". Всупереч тому, що можна припустити, і хоча вони містять однакові атоми, ізомери можуть мати або не мати подібних характеристик в залежності від функціональних груп, присутніх у їхній структурі..

Відомі два основних типи ізомерії: конституційна (або структурна) ізомерія і стереоізомерія (або просторова ізомерія). Ізомерія відбувається як в органічних речовинах (спирти, кетони, серед інших), так і в неорганічних (координаційні сполуки).

Іноді вони відбуваються спонтанно; в цих випадках ізомери молекули стабільні і присутні в стандартних умовах (25 ° С, 1 атм), що було дуже важливим прогресом в галузі хімії на момент його виявлення..

Індекс

  • 1 Види ізомерів
    • 1.1 Конституційні ізомери (структурні)
    • 1.2 Таутомерія
    • 1.3 Стереоізомери (просторові ізомери)
  • 2 Приклади ізомерів
    • 2.1 Перший приклад
    • 2.2 Другий приклад
    • 2.3 Третій приклад
    • 2.4 Четвертий приклад
    • 2.5 П'ятий приклад
    • 2.6 Шостий приклад
    • 2.7 Сьомий приклад
  • 3 Посилання

Типи ізомерів

Як зазначено вище, представлені два типи ізомерів, які відрізняються впорядкованістю їх атомів. Типи ізомерів такі:

Конституційні ізомери (структурні)

Це ті сполуки, які мають однакові атоми і функціональні групи, але розташовані в іншому порядку; тобто зв'язки, що складають їхні структури, мають різне розташування в кожному з'єднанні.

Вони поділяються на три типи: положення ізомерів, ланцюгових або скелетних ізомерів і ізомерів функціональних груп, іноді званих функціональними ізомерами.

Позиція ізомерів

Вони мають однакові функціональні групи, але вони знаходяться в іншому місці в кожній молекулі.

Ланцюгові або скелетні ізомери

Вони відрізняються розподілом вуглецевих заступників у з'єднанні, тобто, як вони розподілені лінійно або розгалужені.

Функціональні групи ізомерів 

Також вони називаються функціональними ізомерами, вони складаються з тих же атомів, але вони утворюють різні функціональні групи в кожній молекулі.

Tautomería

Існує виняткова форма ізомерії, яка називається таутомерією, в якій відбувається взаємоперетворення однієї речовини в іншу, що зазвичай дається перенесенням атома між ізомерами, викликаючи баланс між цими видами..

Стереоізомери (просторові ізомери)

Це називається таким чином до речовин, які мають точно таку ж молекулярну формулу, а атоми яких розташовані в тому ж порядку, але орієнтація яких в просторі відрізняється від одного до іншого. Тому, щоб забезпечити їх правильну візуалізацію, вони повинні бути представлені тривимірним способом.

Загалом, існують два класи стереоізомерів: геометричні ізомери та оптичні ізомери.

Геометричні ізомери

Вони утворюються шляхом розриву хімічного зв'язку в з'єднанні. Ці молекули представлені парами, які відрізняються за своїми хімічними властивостями, тому для їх диференціації були встановлені терміни cis (специфічні заступники в сусідніх положеннях) і trans (специфічні заступники в протилежних положеннях її структурної формули)..

У цьому випадку виділяються діастереомери, які мають різні конфігурації і не є накладними, кожен зі своїми характеристиками. Також знайдені конформаційні ізомери, утворені обертанням заступника навколо хімічного зв'язку.

Оптичні ізомери

Це ті, які являють собою дзеркальні зображення, які не можуть перекриватися; тобто, якщо зображення ізомеру розміщено на зображенні іншого, положення його атомів не збігається точно. Однак вони мають однакові характеристики, але вони диференційовані за їх взаємодією з поляризованим світлом.

У цій групі виділяються енантіомери, які генерують поляризацію світла відповідно до їх молекулярного розташування і розрізняються як двосторонні (якщо поляризація світла знаходиться в правильному напрямку площини) або леворотаційна (якщо поляризація знаходиться в лівому напрямку). літака).

Коли є одна і та ж кількість обох енантіомерів (d і l), чиста поляризація або результуюча нуль, яка відома як рацемічна суміш.

Приклади ізомерів

Перший приклад

Першим представленим прикладом є структурні ізомерні положення, в яких дві структури мають однакову молекулярну формулу (С3H8O), але заступник -ОН він знаходиться в двох різних положеннях, утворюючи 1-пропанол (I) і 2-пропанол (II).

Другий приклад

У цьому другому прикладі спостерігаються два структурних ізомеру ланцюга або скелета; обидва мають однакову формулу (C4H10O) і такий же заступник (OH), але ізомер зліва є прямим ланцюгом (1-бутанол), в той час як один праворуч має розгалужену структуру (2-метил-2-пропанол).

Третій приклад

Два структурних ізомеру функціональної групи також показані нижче, де обидві молекули мають точно однакові атоми (з молекулярною формулою C2H6О), але його розташування відрізняється, в результаті чого в ній складається спирт і ефір, чиї фізичні та хімічні властивості сильно відрізняються від однієї функціональної групи до іншої.

Четвертий приклад

Також, прикладом таутомерії є баланс між деякими структурами з функціональними групами C = O (кетони) і OH (спирти), також званий кето-енольним балансом.

П'ятий приклад

Далі представлені два геометричних цис- та транс-ізомерів, які вказують на те, що ліворуч є цис-ізомер, який по номенклатурі позначається літерою Z, а праворуч - транс-ізомером, позначеним літерою. E.

Шостий приклад

Тепер показані два діастереомери, де подібності відзначені в їх структурах, але видно, що вони не можуть перекриватися.

Сьомий приклад

Нарешті, спостерігаються дві вуглеводні структури, які є оптичними ізомерами, званих енантіомерами. Той, що ліворуч, є двостороннім, тому що поляризує площину світла вправо. Навпаки, справа праворуч, тому що поляризує площину світла ліворуч.

Список літератури

  1. Ізомери. (2018). Вікіпедія. Отримано з en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (9-е видання) (2007). Хімія Мексика D. F., Мексика: редакційний McGraw-Hill Interamericana.
  3. Шарма Р. К. (2008). Стереохімія - Том 4. Отримано з books.google.co.ve
  4. North, M. (1998). Принципи та застосування стереохімії. Отримано з books.google.co.ve
  5. Персонал, Е. (с.ф.). Органічна хімія Швидкі факти: Номенклатура та ізомерія в органічних сполуках. Отримано з books.google.co.ve.
  6. Mittal, A. (2002). Об'єктивна хімія для освітленого входу. Отримано з books.google.co.ve