კონსტიტუციური იზომერები სტერეოიზომერების წინააღმდეგ
ზოგადად, იზომერი არის ტერმინი, რომელიც გამოიყენება ქიმიაში, კონკრეტულად ორგანულ ქიმიაში, ერთი და იგივე მოლეკულური ფორმულის მქონე მოლეკულების მიმართ, მაგრამ განსხვავებული ქიმიური სტრუქტურები. ქიმიურ სტრუქტურებში განსხვავებულობის გამო, ეს მოლეკულები ასევე ავლენენ განსხვავებულ ქიმიურ და ფიზიკურ თვისებებს ზოგადად ერთმანეთისგან, მაგრამ აქვთ იგივე მოლეკულური ფორმულა.
რა არის კონსტიტუციური იზომერები?
კონსტიტუციური იზომერები ასევე ცნობილია როგორც სტრუქტურული იზომერები, რადგან ეს მოლეკულები ერთი და იგივე მოლეკულური ფორმულით განსხვავდებიან ერთმანეთისგან მხოლოდ ცალკეული ატომების მიერთების გზით.თავად სტრუქტურული იზომერების სახელწოდება აშკარად გვთავაზობს ამ იდეას. კონსტიტუციური იზომერების ქვეშ სამი ქვეგანყოფილებაა; ეს არის ჩონჩხის, პოზიციური და ფუნქციური ჯგუფის იზომერები.
ჩონჩხის იზომერები არის იზომერები, სადაც ნაერთში ძირითადი ჯაჭვი განშტოდება სხვადასხვა გზით სხვადასხვა კავშირის ფორმების მეშვეობით. მაგალითად, თუ ნაერთს აქვს ექვსი ნახშირბადის ატომი, მოხერხებულობისთვის დავუშვათ, რომ იგი შედგება მხოლოდ ნახშირბადისა და წყალბადის ატომებისგან; თუ ეს ელემენტები მოთავსებულია სწორ ჯაჭვში, ნაერთს შეიძლება ეწოდოს ალკანი "ჰექსანი". ტიპიური ჰექსანის მოლეკულას ექნება ექვსი ნახშირბადის ატომი და თოთხმეტი წყალბადის ატომი. ახლა მოდით შევხედოთ დაკავშირების სხვა გზებს. დავუშვათ, ჯაჭვის ბოლოს ნახშირბადის ატომი ამოღებულ იქნა და დაფიქსირდა მეორე ნახშირბადის ატომზე. შემდეგ მთავარი ჯაჭვი შემცირდება ხუთ ნახშირბადის ატომამდე ნახშირბადის დამატებითი ატომით განშტოების წერტილში. ამ ახალ ნაერთს შეიძლება ეწოდოს ალკანი "2-მეთილპენტანი". ანალოგიურად, სხვა განშტოების წერტილები შეიძლება შეიქმნას მეთილის ჯგუფების დამატებით ჯაჭვის გასწვრივ სხვადასხვა ადგილას.დაკავშირების სხვა გზები მოიცავს; 2, 3-დიმეთილბუტანი, 2, 2-დიმეთილბუტანი, 3-მეთილპენტანი და სხვ.
თუ ნაერთს, რომელთანაც საქმე გვაქვს, შეიცავს მასში ფუნქციურ ჯგუფებს, როგორიცაა ალკოჰოლი, ამინი, კეტონი/ალდეჰიდი და ა. შექმნა; თუმცა თითოეულს აქვს იგივე მოლეკულური ფორმულა. იზომერიზმის ამ ტიპს პოზიციური იზომერია ეწოდება. ზოგჯერ, როდესაც ცდილობთ მოლეკულურ ფორმულაში მოწესრიგებული ელემენტების ხელახლა დალაგებას, შეიძლება შეიქმნას მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული ფუნქციური ჯგუფები, მაგრამ ამავე დროს დარჩეს მოლეკულურ ფორმულაში მოცემული იგივე ელემენტარული შემადგენლობა; ეს ცნობილია როგორც ფუნქციური ჯგუფის იზომერიზმი. ალკოჰოლები და ეთერები შეიძლება კომფორტულად შეიცვალოს ამ გზით (მაგ. CH3-O-CH3 და CH3 -CH2-OH) და სათანადო რაოდენობის უჯერობის არსებობის შემთხვევაში, ის შეიძლება შეიცვალოს კეტონებთან და ალდეჰიდებთანაც. კიდევ ერთი გავრცელებული მაგალითია სწორი ჯაჭვის ჰექსენი და ციკლოჰექსანის ნაერთი.ფუნქციური ჯგუფების ცვლილებები დიდად მოქმედებს ნაერთის ქიმიურ თვისებებზე და ასევე მის ფიზიკურ მახასიათებლებზე.
რა არის სტერეოიზომერები?
სტერეოიზომერები არის იზომერული ნაერთები ერთი და იგივე მოლეკულური ფორმულით და ასევე აქვთ ატომების იგივე კავშირი, მაგრამ განსხვავდებიან მხოლოდ სივრცეში ატომების 3 განზომილებიანი განლაგებით, ამიტომ ასევე ცნობილია როგორც სივრცითი იზომერები. არსებობს სხვადასხვა სახის სტერეოიზომერები, კერძოდ; ენანტიომერები, დიასტერეომერები, ცის-ტრანს იზომერები, კონფორმაციული იზომერები და სხვ.
ენანტიომერები არის მოლეკულები, რომლებიც ერთმანეთის სარკისებური გამოსახულებაა; აქედან გამომდინარე, ეს მოლეკულები არ არის ზედმეტი. მაგია იქმნება ცენტრებით, რომლებსაც ქირული ცენტრები ჰქვია. ეს არის ნახშირბადის ატომები, რომლებსაც ოთხი განსხვავებული ჯგუფი აქვთ დაკავშირებული. ქირალური ცენტრები პასუხისმგებელნი არიან ენანტიომერების შექმნაზე და ამ მოლეკულებს აქვთ თითქმის იდენტური თვისებები, მაგრამ მათი იდენტიფიცირება შესაძლებელია თვითმფრინავის პოლარიზებული სინათლის ბრუნვით. ამიტომ, მათ ასევე უწოდებენ ოპტიკურ იზომერებს.ასევე არსებობს სტერეოიზომერები, რომლებიც არ არიან ენანტიომერები, ანუ ისინი არ არიან ერთმანეთის სარკისებური გამოსახულებები და ზოგიერთი ასეთი მოლეკულა არის; დიასტერეომერები, ცის-ტრანს იზომერები და კონფორმერები. არსებობს დიასტერეომერების სპეციალური კლასი, რომელსაც ეწოდება მეზო ნაერთები, რომლებსაც აქვთ სარკისებური სიბრტყე მოლეკულაში, მაგრამ მთლიანობაში აღებული მოლეკულა, მისი სარკის გამოსახულება არ აყალიბებს სხვა მოლეკულას, არამედ იგივე მოლეკულას იწვევს. კონფორმატორები არის მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ იგივე კავშირი, მაგრამ იღებენ სხვადასხვა ფორმებს; მაგალითად. ციკლოჰექსანის სხვადასხვა კონფორმაციები; სკამი, ნავი, ნახევრად ნავი და ა.შ.
რა განსხვავებაა კონსტიტუციურ იზომერებსა და სტერეოიზომერებს შორის?
• კონსტიტუციურ იზომერებს აქვთ ატომები დაკავშირებული სხვადასხვა რიგით, ხოლო სტერეოიზომერებში ატომებში კავშირი მსგავსია, მაგრამ ატომების 3D განლაგება სივრცეში განსხვავებულია
• ქირალურობა ჩანს სტერეოიზომერებში და არა კონსტიტუციურ იზომერებში.
• კონსტიტუციურ იზომერებს შეიძლება ჰქონდეთ ერთმანეთისგან ძალიან განსხვავებული ქიმიური სახელები, მაშინ როცა სტერეოიზომერებს, როგორც წესი, ექნებათ ერთი და იგივე ქიმიური სახელწოდება, სახელწოდების წინ ორიენტაციის იდენტიფიკაციის ასო ან სიმბოლო.
• კონსტიტუციური იზომერების ქიმიური და ფიზიკური თვისებები უფრო სწრაფად განსხვავდება, ვიდრე სტერეოიზომერებს შორის.
