Geometrické izoméry vs štruktúrne izoméry
Izoméry sú rôzne zlúčeniny s rovnakým molekulárnym vzorcom. Existujú rôzne typy izomérov. Izoméry možno rozdeliť hlavne do dvoch skupín na konštitučné izoméry a stereoizoméry. Konštitučné izoméry sú izoméry, kde sa väzba atómov líši v molekulách. V stereoizoméroch sú atómy spojené v rovnakom poradí, na rozdiel od konštitučných izomérov. Stereoizoméry sa líšia iba usporiadaním svojich atómov v priestore. Stereoizoméry môžu byť dvoch typov, enantiomérov a diastereomérov. Diastereoméry sú stereoizoméry, ktorých molekuly nie sú navzájom zrkadlovými obrazmi. Enantioméry sú stereoizoméry, ktorých molekuly sú navzájom neprekonateľnými zrkadlovými obrazmi. Enantioméry sa vyskytujú iba s chirálnymi molekulami. Chirálna molekula je definovaná ako taká, ktorá nie je totožná s jej zrkadlovým obrazom. Pretochirálna molekula a jej zrkadlový obraz sú navzájom enantioméry. Napríklad molekula 2-butanolu je chirálna a ona a jej zrkadlové obrazy sú enantioméry.
Geometrické izoméry
Geometrické izoméry sú typom stereoizomérov. Tento typ izomérov vedie k tomu, že molekuly majú obmedzenú rotáciu v podstate kvôli dvojitej väzbe. Ak existuje jednoduchá väzba uhlík-uhlík, je možná rotácia. Preto, hoci nakreslíme atómy, ich usporiadanie bude rovnaké. Ale keď existuje dvojitá väzba uhlík-uhlík, môžeme v molekule nakresliť dve usporiadania atómov. Výsledné izoméry sú známe ako cis, trans izoméry alebo EZ izoméry. V cis izoméri sú rovnaké typy atómov na tej istej strane molekuly. Ale v trans izoméri sú rovnaké typy atómov na opačnej strane molekuly. Napríklad cis a trans štruktúry pre 1,2-dichlóretán sú nasledujúce.
Aby molekula mala geometrické izoméry, nestačí iba mať iba dvojnú väzbu. Dva atómy alebo skupiny pripojené k jednému koncu dvojitej väzby by mali byť odlišné. Napríklad nasledujúca molekula nemá geometrické izoméry, obidva atómy na ľavom konci sú vodíky. Z tohto dôvodu, ak ho nakreslíme buď v cis alebo trans, obe molekuly sú rovnaké.
Ale nezáleží na tom, či sú všetky štyri pripojené skupiny alebo atómy odlišné. Pri tej príležitosti ich môžeme pomenovať ako E alebo Z.
Štrukturálne izoméry
Sú tiež známe ako ústavné izoméry. Konštitučné izoméry sú izoméry, kde sa väzba atómov líši v molekulách. Bután je najjednoduchší alkán, ktorý vykazuje konštitučnú izomériu. Bután má dva konštitučné izoméry, samotný bután a izobutén.
Pretože sú ich spojitosti odlišné, majú dve molekuly odlišné fyzikálne a chemické vlastnosti. Štrukturálne izoméry môžu byť tvorené uhľovodíkmi, kde majú minimálne štyri atómy uhlíka. Existujú tri typy štruktúrnych izomérov, ako sú izoméry kostry, pozície a funkčné skupiny. Pri skeletálnej izomérii, ako je uvedené vo vyššie uvedenom príklade, je skelet usporiadaný tak, aby poskytoval rôzne izoméry. V izoméroch polohy mení funkčná skupina alebo iná skupina polohu. V izoméroch funkčných skupín, aj keď majú rovnaký vzorec, sa molekuly líšia od rozdielnych funkčných skupín.
Aký je rozdiel medzi geometrickými izomérmi a štruktúrnymi izomérmi?
• Geometrické izoméry sú stereoizoméry. Preto sú tu tiež rovnaké spojitosti v porovnaní so štruktúrnymi izomérmi, kde sa izoméry líšia v dôsledku prepojenia atómov. V geometrických izoméroch sa líšia vďaka trojrozmernému usporiadaniu v priestore.
• Pre molekulu často existujú dva geometrické izoméry ako cis, trans alebo E, Z, ale pre molekulu môže byť veľké množstvo štrukturálnych izomérov.
• Geometrický izomerizmus je v zásade znázornený molekulou s dvojitými väzbami uhlík-uhlík. Štrukturálny izomerizmus ukazujú aj alkány, alkény, alkíny a aromatické zlúčeniny.
