Konstitutionella isomerer vs stereoisomerer
I allmänhet är isomer en term som används inom kemi, särskilt inom organisk kemi, för att hänvisa till molekyler med samma molekylformel men som har olika kemiska strukturer. På grund av variansen i de kemiska strukturerna uppvisar dessa molekyler också olika kemiska och fysikaliska egenskaper från varandra i allmänhet, men har ändå samma molekylformel.
Vad är konstitutionella isomerer?
Konstitutionella isomerer är också kända som strukturella isomerer eftersom dessa molekyler som har samma molekylformel endast skiljer sig från varandra i hur de individuella atomerna är sammankopplade. Själva namnet strukturella isomerer antyder tydligt denna idé. Det finns tre underavdelningar under konstitutionella isomerer; de är isomerer av skelett-, positions- och funktionsgrupp.
Skelettisomerer är isomerer där huvudkedjan i föreningen förgrenas på olika sätt genom olika former av anslutning. Till exempel, om en förening har sex kolatomer, låt oss anta att den endast består av kol- och väteatomer för enkelhetens skull; om dessa element är placerade i en rak kedja kan föreningen benämnas som alkanen "hexan". En typisk hexanmolekyl skulle ha sex kolatomer och fjorton väteatomer. Låt oss nu titta på andra sätt att ansluta. Antag att kolatomen i slutet av kedjan togs bort och fixerades på den andra kolatomen. Då skulle huvudkedjan förkortas till fem kolatomer med den ytterligare kolatomen vid en grenpunkt. Denna nya förening kan kallas alkanen "2-metylpentan". På samma sätt kan andra grenpunkter skapas genom att lägga till metylgrupper på olika platser längs kedjan. Några andra sätt att ansluta inkluderar; 2,3-dimetylbutan, 2,2-dimetylbutan, 3-metylpentan etc.
Om föreningen som man har att göra med har funktionella grupper i sig såsom alkohol, amin, keton/aldehyd etc., genom att förskjuta de funktionella grupperna på olika kolatomer längs huvudkolkedjan, kan flera olika molekyler vara skapat; men alla har samma molekylformel. Denna typ av isomerism kallas positionell isomerism. Ibland, när man försöker ordna om element ordnade i en molekylformel, kunde man skapa molekyler med olika funktionella grupper, men ändå hålla sig till samma elementsammansättning som anges i molekylformeln; detta är känt som en funktionell gruppisomerism. Alkoholer och etrar kan enkelt bytas på detta sätt (t.ex. CH3-O-CH3 och CH3 -CH2-OH) och med rätt mängd omättnad närvarande, kan den även bytas ut mot ketoner och aldehyder. Ett annat vanligt exempel är en rakkedjig hexen och en cyklohexanförening. Förändringar i funktionella grupper påverkar i hög grad föreningens kemiska egenskaper och även dess fysikaliska egenskaper.
Vad är stereoisomerer?
Stereoisomerer är isomera föreningar med samma molekylformel och har också samma kopplingsförmåga av atomer, men skiljer sig bara i de tredimensionella arrangemangen av atomer i rymden, därför även kända som rumsliga isomerer. Det finns olika typer av stereoisomerer nämligen; enantiomerer, diastereomerer, cis-trans-isomerer, konformationella isomerer etc.
Enantiomerer är molekyler som är spegelbilder av varandra; därför är dessa molekyler icke-överlagringsbara. Magin skapas av centra som kallas kirala centra. Dessa är kolatomer som har fyra olika grupper kopplade till sig. Chirala centra är ansvariga för att skapa enantiomerer, och dessa molekyler har nästan identiska egenskaper, men de kan identifieras från hur de roterar planpolariserat ljus. Därför kallas dessa också optiska isomerer. Det finns också stereoisomerer som inte är enantiomerer, det vill säga att de inte är spegelbilder av varandra, och vissa sådana molekyler är; diastereomerer, cis-trans-isomerer och konformers. Det finns en speciell klass av diastereomerer som kallas mesoföreningar, som har ett spegelplan inom molekylen, men molekylen som helhet, dess spegelbild bildar inte en annan molekyl, utan resulterar istället i samma molekyl. Konformers är molekyler som har samma anslutning men tar olika former; t.ex. olika konformationer av cyklohexan; stol, båt, halvbåt etc.
Vad är skillnaden mellan konstitutionella isomerer och stereoisomerer?
• Konstitutionella isomerer har atomer sammankopplade i olika ordningsföljder medan, i stereoisomerer, är anslutningsmöjligheten i atomer liknande men 3D-arrangemanget av atomer i rymden är annorlunda
• Kiralitet ses i stereoisomerer och inte i konstitutionella isomerer.
• Konstitutionella isomerer kan ha mycket olika kemiska namn från varandra, medan stereoisomerer vanligtvis har samma kemiska namn med en bokstav eller symbol för identifiering av orientering framför namnet.
• De kemiska och fysikaliska egenskaperna hos konstitutionella isomerer skiljer sig snabbare än mellan stereoisomerer.
