Геометрични изомери срещу структурни изомери
Изомерите са различни съединения с еднаква молекулна формула. Има различни видове изомери. Изомерите могат да бъдат разделени главно на две групи като конституционни изомери и стереоизомери. Конституционалните изомери са изомери, при които свързаността на атомите се различава в молекулите. В стереоизомерите атомите са свързани в една и съща последователност, за разлика от структурните изомери. Стереоизомерите се различават само по разположението на техните атоми в пространството. Стереоизомерите могат да бъдат от два типа, енантиомери и диастереомери. Диастереомерите са стереоизомери, чиито молекули не са огледални изображения една на друга. Енантиомерите са стереоизомери, чиито молекули са несъпоставими огледални образи една на друга. Енантиомерите се срещат само с хирални молекули. Хирална молекула се определя като такава, която не е идентична с огледалния си образ. Следователно хиралната молекула и нейният огледален образ са енантиомери един на друг. Например, молекулата на 2-бутанол е хирална и тя и нейните огледални изображения са енантиомери.
Геометрични изомери
Геометричните изомери са вид стереоизомери. Този тип изомери се получава, когато молекулите имат ограничено въртене, основно поради двойна връзка. Когато има единична връзка въглерод – въглерод, въртенето е възможно. Следователно, както и да нарисуваме атомите, тяхното разположение ще бъде същото. Но когато има двойна връзка въглерод – въглерод, можем да начертаем две подредби на атоми в една молекула. Получените изомери са известни като цис, транс изомери или E-Z изомери. В цис изомера същите типове атоми са от една и съща страна на молекулата. Но в транс изомера същите типове атоми са в противоположната страна на молекулата. Например, цис и транс структурите за 1, 2-дихлороетан са както следва.
За да има една молекула геометрични изомери, не е достатъчно само да има само двойна връзка. Двата атома или групи, прикрепени към единия край на двойната връзка, трябва да са различни. Например, следната молекула няма геометрични изомери, двата атома в левия край са водородни атоми. Поради това, ако го начертаем в цис или транс, и двете молекули са еднакви.
Но няма значение дали и четирите прикачени групи или атома са различни. В този случай можем да ги назовем като E или Z.
Структурни изомери
Те също са известни като конституционни изомери. Конституционалните изомери са изомери, при които свързаността на атомите се различава в молекулите. Бутанът е най-простият алкан, който показва конституционален изомеризъм. Бутанът има два структурни изомера, самият бутан и изобутен.
Тъй като техните връзки са различни, две молекули имат различни физични и химични свойства. Структурните изомери могат да бъдат образувани от въглеводороди, където имат минимум четири въглеродни атома. Има три типа структурни изомери като скелетни, позиционни и функционални групови изомери. При скелетната изомерия, както е дадено в горния пример, скелетът се пренарежда, за да даде различни изомери. В позиционните изомери функционална група или друга група променя позицията си. В изомерите на функционалната група, въпреки че имат една и съща формула, молекулите се различават по наличието на различни функционални групи.
Каква е разликата между геометричните изомери и структурните изомери?
• Геометричните изомери са стереоизомери. Следователно връзките също са еднакви в сравнение със структурните изомери, където изомерите се различават поради връзките на атомите. В геометричните изомери те се различават поради триизмерното разположение в пространството.
• Често за една молекула има два геометрични изомера като цис, транс или E, Z, но за една молекула може да има голям брой структурни изомери.
• Геометричният изомеризъм основно се показва от молекула с двойни връзки въглерод-въглерод. Структурна изомерия се проявява и при алкани, алкени, алкини и ароматни съединения.
