Geometrické izomery vs strukturní izomery
Izomery jsou různé sloučeniny se stejným molekulárním vzorcem. Existují různé typy izomerů. Izomery lze rozdělit hlavně do dvou skupin na konstituční izomery a stereoizomery. Konstituční izomery jsou izomery, kde se vazba atomů liší v molekulách. Ve stereoizomerech jsou atomy spojeny ve stejné sekvenci, na rozdíl od konstitučních izomerů. Stereoizomery se liší pouze uspořádáním svých atomů v prostoru. Stereoizomery mohou být dvou typů, enantiomerů a diastereomerů. Diastereomery jsou stereoizomery, jejichž molekuly nejsou vzájemnými zrcadlovými obrazy. Enantiomery jsou stereoizomery, jejichž molekuly jsou navzájem nepřekonatelnými zrcadlovými obrazy. Enantiomery se vyskytují pouze u chirálních molekul. Chirální molekula je definována jako ta, která není totožná se svým zrcadlovým obrazem. Proto,chirální molekula a její zrcadlový obraz jsou navzájem enantiomery. Například molekula 2-butanolu je chirální a ona a její zrcadlové obrazy jsou enantiomery.
Geometrické izomery
Geometrické izomery jsou typem stereoizomerů. Tento typ izomerů má za následek, že molekuly mají omezenou rotaci v podstatě kvůli dvojné vazbě. Pokud existuje jediná vazba uhlík-uhlík, je rotace možná. Proto, jakkoli nakreslíme atomy, jejich uspořádání bude stejné. Ale když existuje dvojná vazba uhlík-uhlík, můžeme nakreslit dvě uspořádání atomů v molekule. Výsledné izomery jsou známé jako cis, trans izomery nebo EZ izomery. V cis izomeru jsou stejné typy atomů na stejné straně molekuly. Ale v trans izomeru jsou stejné typy atomů na opačné straně molekuly. Například cis a trans struktury pro 1,2-dichlorethan jsou následující.
Aby molekula měla geometrické izomery, nestačí pouze mít pouze dvojnou vazbu. Dva atomy nebo skupiny připojené k jednomu konci dvojné vazby by se měly lišit. Například následující molekula nemá geometrické izomery, oba atomy na levém konci jsou vodíky. Z tohoto důvodu, pokud to nakreslíme buď v cis nebo trans, jsou obě molekuly stejné.
Ale nezáleží na tom, zda jsou všechny čtyři připojené skupiny nebo atomy odlišné. Při této příležitosti je můžeme pojmenovat jako E nebo Z.
Strukturní izomery
Tito jsou také známí jako ústavní izomery. Konstituční izomery jsou izomery, kde se vazba atomů liší v molekulách. Butan je nejjednodušší alkan, který vykazuje konstituční izomerismus. Butan má dva konstituční izomery, samotný butan a isobuten.
Vzhledem k tomu, že jejich spojitosti jsou různé, mají dvě molekuly odlišné fyzikální a chemické vlastnosti. Strukturní izomery mohou být tvořeny uhlovodíky, kde mají minimálně čtyři atomy uhlíku. Existují tři typy strukturních izomerů, jako jsou izomery kosterní, poziční a funkční skupiny. V kosterním izomerismu, jak je uveden ve výše uvedeném příkladu, je kostra přeskupena tak, aby poskytovala různé izomery. V polohových izomerech mění funkční skupina nebo jiná skupina polohu. V izomerech funkčních skupin, i když mají stejný vzorec, se molekuly liší od toho, že mají různé funkční skupiny.
Jaký je rozdíl mezi geometrickými izomery a strukturními izomery?
• Geometrické izomery jsou stereoizomery. Proto jsou zde také stejné spojitosti ve srovnání se strukturními izomery, kde se izomery liší kvůli spojitosti atomů. V geometrických izomerech se liší díky trojrozměrnému uspořádání v prostoru.
• Často pro molekulu existují dva geometrické izomery jako cis, trans nebo E, Z, ale pro molekulu může existovat velké množství strukturních izomerů.
• Geometrický izomerismus je v zásadě znázorněn molekulou s dvojnými vazbami uhlík-uhlík. Strukturní izomerismus ukazují také alkany, alkeny, alkyny a aromatické sloučeniny.
