Типы изомерии и примеры изомеров



изомерия относится к существованию двух или более веществ, которые имеют одинаковую молекулярную формулу, но структура которых различна в каждом из соединений. В этих веществах, известных как изомеры, все элементы представлены в одинаковой пропорции, но образуют структуру атомов, которая отличается в каждой молекуле.

Слово изомер происходит от греческого слова изомеры, что означает "равные части". Вопреки тому, что можно предположить, и хотя они содержат одинаковые атомы, изомеры могут иметь или не иметь сходные характеристики в зависимости от функциональных групп, присутствующих в их структуре..

Известны два основных типа изомерии: конституциональная (или структурная) изомерия и стереоизомерия (или пространственная изомерия). Изомерия встречается как в органических веществах (спирты, кетоны и др.), Так и в неорганических (координационные соединения)..

Иногда они происходят спонтанно; в этих случаях изомеры молекулы стабильны и присутствуют в стандартных условиях (25 ° С, 1 атм), что было очень важным достижением в области химии на момент ее открытия.

индекс

  • 1 Типы изомеров
    • 1.1 Конституционные изомеры (структурные)
    • 1.2 Таутомерия
    • 1.3 Стереоизомеры (пространственные изомеры)
  • 2 Примеры изомеров
    • 2.1 Первый пример
    • 2.2 Второй пример
    • 2.3 Третий пример
    • 2.4 Четвертый пример
    • 2.5 Пятый пример
    • 2.6 Шестой пример
    • 2.7 Седьмой пример
  • 3 Ссылки

Типы изомеров

Как указано выше, представлены два типа изомеров, которые различаются упорядочением своих атомов. Типы изомеров следующие:

Конституционные изомеры (структурные)

Те соединения, которые имеют одинаковые атомы и функциональные группы, но расположены в другом порядке; то есть ссылки, составляющие их структуры, имеют различное расположение в каждом соединении.

Они делятся на три типа: позиционные изомеры, цепные или скелетные изомеры и изомеры функциональных групп, иногда называемые функциональными изомерами.

Положение изомеров

У них одинаковые функциональные группы, но они находятся в разных местах в каждой молекуле..

Цепные или скелетные изомеры

Они отличаются распределением углеродных заместителей в соединении, то есть тем, как они распределены линейно или разветвленно.

Функциональные группы изомеров 

Также называемые функциональными изомерами, они состоят из одинаковых атомов, но они образуют разные функциональные группы в каждой молекуле..

таутомерия

Существует исключительный вид изомерии, который называется таутомерия, в которой происходит взаимопревращение одного вещества в другое, которое обычно происходит путем переноса атома между изомерами, вызывая баланс между этими видами.

Стереоизомеры (пространственные изомеры)

Это называется так для веществ, которые имеют абсолютно одинаковую молекулярную формулу и чьи атомы расположены в одном и том же порядке, но чья ориентация в пространстве отличается между одним и другим. Поэтому для обеспечения их правильной визуализации они должны быть представлены в трехмерном виде..

В общих чертах существует два класса стереоизомеров: геометрические изомеры и оптические изомеры..

Геометрические изомеры

Они образуются путем разрыва химической связи в соединении. Эти молекулы представлены парами, которые отличаются по своим химическим свойствам, поэтому для их дифференциации были установлены термины цис (специфические заместители в соседних положениях) и транс (специфические заместители в противоположных положениях его структурной формулы)..

В этом случае выделяются диастереомеры, которые имеют разные конфигурации и не являются наложенными друг на друга, каждый со своими характеристиками. Также обнаружены конформационные изомеры, образованные вращением заместителя вокруг химической связи.

Оптические изомеры

Это те, которые составляют зеркальные изображения, которые не могут перекрываться; то есть, если изображение изомера размещено на изображении другого, положение его атомов не совпадает точно. Тем не менее, они имеют одинаковые характеристики, но отличаются от их взаимодействия с поляризованным светом.

В этой группе выделяются энантиомеры, которые генерируют поляризацию света в соответствии с их молекулярным расположением и различаются как правовращающие (если поляризация света находится в правильном направлении плоскости) или левовращающие (если поляризация в левом направлении) самолета).

Когда имеется одинаковое количество обоих энантиомеров (d и l), чистая поляризация или результирующая величина равна нулю, что известно как рацемическая смесь.

Примеры изомеров

Первый пример

Первый представленный пример относится к структурным позиционным изомерам, в которых две структуры имеют одинаковую молекулярную формулу (C3H8О) но чей заместитель -ОН он находится в двух разных положениях, образуя 1-пропанол (I) и 2-пропанол (II).

Второй пример

Во втором примере наблюдаются два структурных изомера цепи или скелета; оба имеют одинаковую формулу (C4H10О) и тот же заместитель (ОН), но изомер слева имеет прямую цепь (1-бутанол), а тот, который справа, имеет разветвленную структуру (2-метил-2-пропанол).

Третий пример

Два структурных изомера функциональной группы также показаны ниже, где обе молекулы имеют одинаковые атомы (с молекулярной формулой C2H6O) но его расположение отличается, в результате чего спирт и эфир, чьи физические и химические свойства сильно различаются от одной функциональной группы к другой.

Четвертый пример

Кроме того, примером таутомерии является баланс между некоторыми структурами с функциональными группами C = O (кетоны) и OH (спирты), также называемый кетоенольным балансом..

Пятый пример

Далее представлены два геометрических цис- и транс-изомера, причем слева видно, что цис-изомер обозначен буквой Z в его номенклатуре, а справа - транс-изомер, обозначенный буквой. Е.

Шестой пример

Теперь показаны два диастереомера, где отмечены сходства в их структурах, но видно, что они не могут перекрываться.

Седьмой пример

Наконец, наблюдаются две углеводные структуры, которые являются оптическими изомерами, называемыми энантиомерами. Тот, что слева, является правовращающим, потому что он поляризует плоскость света вправо. Напротив, тот, что справа, является левовращающим, потому что он поляризует плоскость света влево.

ссылки

  1. Изомеры. (2018). Wikipedia. Получено с en.wikipedia.org
  2. Чанг, Р. (9-е изд) (2007). Химия. Мексика Д. Ф., Мексика: редакция McGraw-Hill Interamericana.
  3. Шарма, Р. К. (2008). Стереохимия - Том 4. Получено с books.google.co.ve
  4. Север, М. (1998). Принципы и применение стереохимии. Получено из books.google.co.ve
  5. Staff, E. (s.f.). Факты о органической химии: номенклатура и изомерия в органических соединениях. Получено из books.google.co.ve.
  6. Миттал А. (2002). Объективная химия для освещенного входа. Получено из books.google.co.ve