Γεωμετρικά ισομερή εναντίον δομικών ισομερών
Τα ισομερή είναι διαφορετικές ενώσεις με τον ίδιο μοριακό τύπο. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ισομερών. Τα ισομερή μπορούν να χωριστούν κυρίως σε δύο ομάδες ως συνταγματικά ισομερή και στερεοϊσομερή. Τα συνταγματικά ισομερή είναι ισομερή όπου η συνδεσιμότητα των ατόμων διαφέρει σε μόρια. Στα στερεοϊσομερή τα άτομα συνδέονται με την ίδια αλληλουχία, σε αντίθεση με τα συνταγματικά ισομερή. Τα στερεοϊσομερή διαφέρουν μόνο ως προς τη διάταξη των ατόμων τους στο διάστημα. Τα στερεοϊσομερή μπορούν να είναι δύο τύπων, εναντιομερή και διαστερεομερή. Τα διαστερεομερή είναι στερεοϊσομερή, των οποίων τα μόρια δεν είναι κατοπτρικά είδωλα το ένα του άλλου. Τα εναντιομερή είναι στερεοϊσομερή, των οποίων τα μόρια είναι κατοπτρικά είδωλα που δεν υπερτίθενται. Τα εναντιομερή εμφανίζονται μόνο με χειρόμορφα μόρια. Ως χειρόμορφο μόριο ορίζεται αυτό που δεν είναι ταυτόσημο με την κατοπτρική του εικόνα. Επομένως, το χειρόμορφο μόριο και η κατοπτρική του εικόνα είναι εναντιομερή το ένα του άλλου. Για παράδειγμα, το μόριο 2-βουτανόλης είναι χειρόμορφο και αυτό και οι κατοπτρικές του εικόνες είναι εναντιομερή.
Γεωμετρικά Ισομερή
Τα γεωμετρικά ισομερή είναι ένας τύπος στερεοϊσομερών. Αυτός ο τύπος ισομερών προκύπτει, όταν τα μόρια έχουν περιορισμένη περιστροφή, βασικά, λόγω διπλού δεσμού. Όταν υπάρχει ένας μόνο δεσμός άνθρακα – άνθρακα, η περιστροφή είναι δυνατή. Επομένως, όπως και να σχεδιάσουμε τα άτομα, η διάταξη τους θα είναι η ίδια. Αλλά όταν υπάρχει διπλός δεσμός άνθρακα – άνθρακα, μπορούμε να σχεδιάσουμε δύο διατάξεις ατόμων σε ένα μόριο. Τα προκύπτοντα ισομερή είναι γνωστά ως cis, trans ισομερή ή Ε-Ζ ισομερή. Στο ισομερές cis, οι ίδιοι τύποι ατόμων βρίσκονται στην ίδια πλευρά του μορίου. Αλλά στο trans ισομερές, οι ίδιοι τύποι ατόμων βρίσκονται στην αντίθετη πλευρά του μορίου. Για παράδειγμα, οι δομές cis και trans για το 1, 2-διχλωροαιθάνιο είναι οι εξής.
Για να έχει ένα μόριο γεωμετρικά ισομερή, δεν αρκεί μόνο να έχει μόνο διπλό δεσμό. Τα δύο άτομα ή ομάδες που συνδέονται στο ένα άκρο του διπλού δεσμού πρέπει να είναι διαφορετικά. Για παράδειγμα, το ακόλουθο μόριο δεν έχει γεωμετρικά ισομερή, και τα δύο άτομα στο αριστερό άκρο είναι υδρογόνα. Εξαιτίας αυτού, αν το σχεδιάσουμε είτε σε cis είτε σε trans, και τα δύο μόρια είναι ίδια.
Αλλά δεν έχει σημασία αν και οι τέσσερις συνδεδεμένες ομάδες ή άτομα είναι διαφορετικά. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορούμε να τα ονομάσουμε ως E ή Z.
Δομικά Ισομερή
Αυτά είναι επίσης γνωστά ως συνταγματικά ισομερή. Τα συνταγματικά ισομερή είναι ισομερή, όπου η συνδεσιμότητα των ατόμων διαφέρει σε μόρια. Το βουτάνιο είναι το απλούστερο αλκάνιο που δείχνει συνταγματική ισομέρεια. Το βουτάνιο έχει δύο συνταγματικά ισομερή, το ίδιο το βουτάνιο και το ισοβουτένιο.
Δεδομένου ότι οι συνδεσιμότητα τους είναι διαφορετικές, δύο μόρια έχουν διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες. Τα δομικά ισομερή μπορούν να σχηματιστούν από υδρογονάνθρακες όπου έχουν τουλάχιστον τέσσερα άτομα άνθρακα. Υπάρχουν τρεις τύποι δομικών ισομερών ως ισομερή σκελετικών, θέσεων και λειτουργικών ομάδων. Στη σκελετική ισομέρεια, όπως δίνεται στο παραπάνω παράδειγμα, ο σκελετός αναδιατάσσεται για να δώσει διαφορετικά ισομερή. Στα ισομερή θέσης, μια λειτουργική ομάδα ή μια άλλη ομάδα αλλάζει θέση. Στα ισομερή λειτουργικών ομάδων, αν και έχουν τον ίδιο τύπο, τα μόρια διαφέρουν ως προς το ότι έχουν διαφορετικές λειτουργικές ομάδες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των γεωμετρικών ισομερών και των δομικών ισομερών;
• Τα γεωμετρικά ισομερή είναι στερεοϊσομερή. Επομένως, εκεί οι συνδεσιμότητα είναι επίσης ίδιες σε σύγκριση με τα δομικά ισομερή, όπου τα ισομερή διαφέρουν λόγω των συνδεσιμότητας των ατόμων. Στα γεωμετρικά ισομερή, διαφέρουν λόγω της τρισδιάστατης διάταξης στο χώρο.
• Συχνά για ένα μόριο υπάρχουν δύο γεωμετρικά ισομερή όπως cis, trans ή E, Z, αλλά για ένα μόριο μπορεί να υπάρχει μεγάλος αριθμός δομικών ισομερών.
• Η γεωμετρική ισομέρεια φαίνεται βασικά από μόριο με διπλούς δεσμούς άνθρακα-άνθρακα. Η δομική ισομέρεια φαίνεται και από αλκάνια, αλκένια, αλκίνια και αρωματικές ενώσεις.
