Isomeerit ovat orgaanisen kemian ilmiö, jossa on kaksi tai useampia yhdisteitä sekä sama määrällinen ja laadullinen koostumus; sen sijaan; sillä on erilaisia biologisia, kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia. Erilaiset ominaisuudet johtuvat orgaanisten molekyylien rakenteesta tai stereoisomeriasta.
Perustuslailliset isomeerit vs stereoisomerismi
Ero konstitutiivisten isomeerien ja stereoisomeerien välillä on, että konstitutiivisilla isomeereillä on sama molekyylikaava, mutta erilaiset sidosjärjestelyt atomeissa. Stereoisomerialla on samanlaiset molekyylikaavat ja myös atomien järjestely. Molemmat eroavat toisistaan, vain ryhmän avaruudellisessa orientaatiossa molekyyleissä.
Rakenne-isomeereja tunnetaan myös rakenneisomeereinä. Se on isomeerien muoto, jossa molekyylit, joilla on samat molekyylien ominaisuudet, muodostavat sidoksen eri järjestyksessä vastustaakseen stereoisomeriaa. Se on yhdiste, jolla on sama molekyylikaava, mutta jolla on erilainen rakennekaava.
Stereoisomeerejä voidaan kutsua myös spatiaalisina isomeereinä. Sillä on kvantitatiivisia, kvalitatiivisia ja toiminnallisia rakenteita pikemminkin kuin molekyylien tai niiden osien erilainen avaruudellinen orientaatio. Syy siihen, että spatiaaliset isomeerit ovat erilaisia, koska niillä on erilainen molekyylien avaruudellinen symmetria.
Konstitutionaalisten isomeerien ja stereoisomeerien vertailu
| Vertailuparametri | Perustuslailliset isomeerit | Stereoisomeerit |
| Merkitys | Muodostuvilla isomeereillä on erilainen rakenne, mutta sama molekyylikaava. | Stereoisomeerit ovat samat molekyylien funktionaaliset ja kaavarakenteet, joilla on molekyylien erilaiset avaruudelliset orientaatiot. |
| Tyypit | ||
| Kiraalisuus | Perustuslaillisissa isomeereissä kiraalisuus puuttuu | Stereoisomeereissä kiraalisuutta on läsnä. |
| Järjestely | Perustuslaillisissa isomeereissä atomin järjestely on erilainen. | Stereoisomeereissä atomin järjestys on sama. |
| Ominaisuudet | Perustuslaillisissa isomeereissä molekyylien ominaisuudet eroavat toisistaan. | Stereoisomeereissä molekyylien ominaisuudet ovat pääosin samanlaisia. |
Mitä ovat perustuslailliset isomeerit?
Rakenne-isomeerit tunnetaan rakenneisomeereinä. Se on yhdiste, jolla on erilainen rakenne, mutta jolla on sama molekyylikaava. On olemassa erityyppisiä rakenteellisia tai rakenteellisia isomeerejä, kuten funktionaalisten ryhmien isomeerit, asema-isomeerit ja luuston isomeerit. Luuston isomeereillä on erilaiset fysikaaliset ominaisuudet. Sillä on yhtenäinen laadullinen, määrällinen ja toiminnallinen koostumus pikemminkin kuin erilainen molekyyliketju. Tämä ketju voi olla myös erilainen tai suorahaarainen.
Asemaisomeereillä on substituentin, kompleksisidoksen tai funktionaalisen ryhmän eri paikat ketjussa. Asemaisomeereillä on erilaisia fysikaalisia ominaisuuksia, ja osa niistä on myös biokemiallisia. Metamerismi tunnetaan yleisesti paikkaisomeerien muodossa.
Isomeerit, joilla on samat kvalitatiiviset ja samat kvantitatiiviset, mutta erilaiset funktionaaliset ryhmät, tunnetaan funktionaalisina isomeereinä. Jos toimintoryhmissä on eroja, tämä johtaa myös niiden erilaisiin kemiallisiin ominaisuuksiin. Joitakin hyviä esimerkkejä toiminnallisista isomeereistä ovat fruktoosi ja glukoosi. Uskotaan myös, että funktionaalisilla isomeereillä on erilainen biokemiallinen merkitys.
Toinen rakenteellisen isomerian päätyyppi on tautomeria, jossa tietyissä olosuhteissa jokin tilarakenne voi muuttua toiseksi niiden välisen dynaamisen tasapainon ohella. Tämä isomeeri voidaan tuntea myös funktionaalisten isomeerien muodossa.
Mitä ovat stereoisomerismi?
Stereoisomeerejä voidaan kutsua myös spatiaalisina isomeereinä. Sillä on kvantitatiivisia, kvalitatiivisia ja toiminnallisia rakenteita pikemminkin kuin molekyylien tai niiden osien erilainen avaruudellinen orientaatio. Syy siihen, että spatiaaliset isomeerit ovat erilaisia, koska niillä on erilainen molekyylien avaruudellinen symmetria. Jotkut symmetrian pääelementit ovat akseli, taso ja keskipiste.
Stereoisomeerit voivat olla myös geometrisia, optisia, konformaatioisomeerejä ja konfiguraatioisomeerejä. Geometrisilla isomeereillä on erilainen substituenttien avaruudellinen järjestely suhteessa symmetriatasoon. Geometrisessa isometriassa on mahdollisuus korvaavaan ryhmään, jossa toinen puoli on kaksoissidostaso, ei-aromaattinen sykli tai Na eri puoli. Isomeerit, joissa on kaksi identtistä substituenttia tason toisella puolella, tunnetaan cis-isomeerinä, ja tason toinen puoli tunnetaan trans-isomeerinä.
On uskottava, että optisissa isomeereissä molekyyleillä ei ole akselia, keskustaa eikä symmetriatasoa. Optisilla isomeereillä on epäsymmetrisiä molekyylejä. Optiset isomeerit tunnetaan myös enantiomeereinä, joiden biologinen merkitys on erilainen. Optisilla isomeereillä on samat kemialliset ominaisuudet, mutta niillä on vain erilainen optinen aktiivisuus.
Spatiaalinen isomerismi on isomeeri, jolla on sama konfiguraatio; sen sijaan niillä on erilaiset avaruudelliset orientaatiot, koska se tunnetaan konformaationa. Eri isomeerit johtavat sidoksen katkeamiseen ja erityyppisten molekyylien pyörimiseen yksinkertaisen sigmasidoksen akselin yli ja substituenttien siirtymiseen. Jos tuloksena olevilla isomeereillä on erilaiset konformaatiot, niitä kutsutaan konformereiksi.
Tärkeimmät erot perustuslaillisten isomeerien ja stereoisomeerien välillä
Johtopäätös
Koska pääasiallinen ero termin perustuslailliset isomeerit ja spatiaaliset isomeerit on luokiteltu, se auttaa ymmärtämään, kuinka ne eroavat toisistaan. Molemmilla termeillä on tyyppinsä, ja ne eroavat suuresti toisistaan.
Perus-isomeereinä molekyyleillä on hyvin erilaisia ominaisuuksia toisistaan. Toisaalta stereoisomeriamolekyyleillä on samanlaiset ominaisuudet. Tämäntyyppinen pieni ero termien välillä on.
