Isomeerityypit ja esimerkit isomeereistä



isomeria viittaa kahden tai useamman aineen olemassaoloon, joilla on sama molekyylikaava, mutta joiden rakenne on erilainen kussakin yhdisteessä. Näissä aineissa, jotka tunnetaan isomeereinä, kaikki elementit esitetään samassa suhteessa, mutta muodostavat atomien rakenteen, joka on erilainen kussakin molekyylissä.

Sana isomeeri tulee kreikkalaisesta sanasta isomeerit, mikä tarkoittaa "yhtäläisiä osia". Toisin kuin voidaan olettaa, ja vaikka ne sisältävät samoja atomeja, isomeereillä voi olla tai ei ehkä ole samanlaisia ​​ominaisuuksia riippuen niiden rakenteessa olevista funktionaalisista ryhmistä.

Tunnetaan kaksi isomerismin päätyyppiä: perustuslaillinen (tai rakenteellinen) isomeria ja stereoisomeria (tai spatiaalinen isomeria). Isomeeria esiintyy sekä orgaanisissa aineissa (alkoholit, ketonit, mm.) Että epäorgaanisissa (koordinaatioyhdisteet).

Joskus ne esiintyvät spontaanisti; näissä tapauksissa molekyylin isomeerit ovat stabiileja ja ne ovat läsnä vakio-olosuhteissa (25 ° C, 1 atm), mikä oli erittäin tärkeä edistys kemian alalla sen löytämisen aikana..

indeksi

  • 1 Isomeerityypit
    • 1.1 Perustuslaiset isomeerit (rakenteelliset)
    • 1.2 Tautomería
    • 1.3 Stereoisomeerit (spatiaaliset isomeerit)
  • 2 Esimerkkejä isomeereistä
    • 2.1 Ensimmäinen esimerkki
    • 2.2 Toinen esimerkki
    • 2.3 Kolmas esimerkki
    • 2.4 Neljäs esimerkki
    • 2.5 Viides esimerkki
    • 2.6 Kuudes esimerkki
    • 2.7 Seitsemäs esimerkki
  • 3 Viitteet

Isomeerityypit

Kuten edellä mainittiin, esitetään kahden tyyppisiä isomeerejä, jotka eroavat tilaamalla niiden atomit. Isomeerityypit ovat seuraavat:

Perustuslaiset isomeerit (rakenteelliset)

Ovatko ne yhdisteet, joilla on samat atomit ja funktionaaliset ryhmät, vaan ne on järjestetty eri järjestykseen; toisin sanoen niiden rakenteita muodostavilla linkeillä on erilainen järjestely kussakin yhdisteessä.

Ne on jaettu kolmeen tyyppiin: sijainnin isomeerit, ketjun tai luuston isomeerit ja funktionaalisten ryhmien isomeerit, joita kutsutaan joskus funktionaalisiksi isomeereiksi.

Aseta isomeerit

Niillä on samat toiminnalliset ryhmät, mutta ne ovat eri paikoissa kussakin molekyylissä.

Ketjun tai luuston isomeerit

Ne erottuvat hiilen substituenttien jakautumalla yhdisteessä, eli miten ne jakautuvat lineaarisesti tai haaroittuneesti.

Funktionaalisten ryhmien isomeerit 

Ne kutsutaan myös funktionaalisiksi isomeereiksi, ne koostuvat samoista atomeista, mutta ne muodostavat eri funktionaalisia ryhmiä jokaisessa molekyylissä.

tautomeria

On olemassa poikkeuksellinen isomeeria, jota kutsutaan tautomeriaksi, jossa toisessa aineessa on muuntaja, joka annetaan yleensä atomin siirrossa isomeerien välillä, mikä aiheuttaa tasapainon näiden lajien välillä..

Stereoisomeerit (spatiaaliset isomeerit)

Sitä kutsutaan tällä tavoin aineille, joilla on täsmälleen sama molekyylikaava ja joiden atomit on järjestetty samassa järjestyksessä, mutta joiden orientaatio avaruudessa eroaa toisistaan. Siksi niiden oikean visualisoinnin varmistamiseksi niiden on oltava edustettuina kolmiulotteisella tavalla.

Yleisesti ottaen on olemassa kaksi stereoisomeeriluokkaa: geometriset isomeerit ja optiset isomeerit.

Geometriset isomeerit

Ne muodostetaan hajottamalla kemiallinen sidos yhdisteessä. Nämä molekyylit esitetään pareittain, jotka eroavat niiden kemiallisista ominaisuuksista, joten niiden erottamiseksi määritettiin termit cis (spesifiset substituentit vierekkäisissä asemissa) ja trans (spesifiset substituentit vastakkaisissa asemissaan sen rakennekaavassa)..

Tässä tapauksessa diastereomeerit erottuvat, joilla on erilaiset konfiguraatiot ja jotka eivät ole päällekkäisiä, joista kullakin on omat ominaisuutensa. On myös havaittu konformationaalisia isomeerejä, jotka on muodostettu kiertämällä substituentti kemiallisen sidoksen ympärillä.

Optiset isomeerit

Ne ovat niitä, jotka muodostavat peilikuvia, jotka eivät voi olla päällekkäisiä; toisin sanoen jos isomeerin kuva sijoitetaan toisen kuvan päälle, sen atomien sijainti ei täsmää. Niillä on kuitenkin samat ominaisuudet, mutta ne erotetaan niiden vuorovaikutuksesta polarisoidun valon kanssa.

Tässä ryhmässä enantiomeerit erottuvat, jotka synnyttävät valon polarisoitumisen niiden molekyylirakenteen mukaan ja erotetaan toisistaan ​​poikkeavaina (jos valon polarisaatio on oikean suunnan suuntaan) tai levoroituva (jos polarisaatio on vasemmalla) lentokoneesta).

Kun molempia enantiomeerejä (d ja l) on sama määrä, nettopolarisaatio tai syntynyt on nolla, joka tunnetaan raseemisena seoksena..

Esimerkkejä isomeereistä

Ensimmäinen esimerkki

Ensimmäinen esimerkki on rakenteellisten asemien isomeerien, joissa kahdella rakenteella on sama molekyylikaava (C3H8O), mutta jonka substituentti -OH on se on kahdessa eri asennossa muodostaen 1-propanolia (I) ja 2-propanolia (II).

Toinen esimerkki

Tässä toisessa esimerkissä havaitaan kaksi ketjun tai luurankon rakenteellista isomeeriä; molemmilla on sama kaava (C4H10O) ja sama substituentti (OH), mutta vasemmalla oleva isomeeri on suoraketjuinen (1-butanoli), kun taas oikealla on haarautunut rakenne (2-metyyli-2-propanoli).

Kolmas esimerkki

Alla on myös esitetty funktionaalisen ryhmän kaksi rakenteellista isomeeriä, joissa molemmilla molekyyleillä on täsmälleen samat atomit (molekyylikaava C2H6O) mutta sen järjestely on erilainen, mikä johtaa alkoholiin ja eetteriin, joiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet vaihtelevat suuresti toiminnallisesta ryhmästä toiseen.

Neljäs esimerkki

Myös esimerkki tautomeerista on tasapaino joidenkin rakenteiden välillä funktionaalisten ryhmien C = O (ketonit) ja OH: n (alkoholit) kanssa, jota kutsutaan myös keto-enolitasapainoksi.

Viides esimerkki

Seuraavaksi esitetään kaksi geometrista cis- ja trans-isomeeriä, huomaten, että vasemmanpuoleinen on cis-isomeeri, joka on merkitty kirjaimella Z sen nimikkeistössä, ja oikealla on trans-isomeeri, jota merkitään kirjaimella E.

Kuudes esimerkki

Nyt esitetään kaksi diastereomeeriä, joissa samankaltaisuudet on havaittu niiden rakenteissa, mutta voidaan nähdä, että nämä eivät voi olla päällekkäisiä.

Seitsemäs esimerkki

Lopuksi havaitaan kaksi hiilihydraattirakennetta, jotka ovat optisia isomeerejä, joita kutsutaan enantiomeereiksi. Vasemmanpuoleinen on hämmentävä, koska se polarisoi valon tasoa oikealle. Sitä vastoin oikealla oleva on niveltävä, koska se polarisoi valon tasoa vasemmalle.

viittaukset

  1. Isomeerit. (2018). Wikipedia. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (9. painos) (2007). Kemia. Meksiko D. F., Meksiko: Toimituksellinen McGraw-Hill Interamericana.
  3. Sharma, R. K. (2008). Stereochemistry - Volume 4. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
  4. North, M. (1998). Stereokemian periaatteet ja sovellukset. Haettu osoitteesta books.google.co.ve
  5. Henkilökunta, E. (s.f.). Orgaaninen kemia Nopeat tiedot: nimikkeistö ja isomeria orgaanisissa yhdisteissä. Haettu osoitteesta books.google.co.ve.
  6. Mittal, A. (2002). Tavoite Kemia valaistulle sisäänkäynnille. Haettu osoitteesta books.google.co.ve