Geometrische Isomere gegen Strukturisomere
Isomere sind verschiedene Verbindungen mit der gleichen Summenformel. Es gibt verschiedene Arten von Isomeren. Isomere können hauptsächlich als konstitutionelle Isomere und Stereoisomere in zwei Gruppen unterteilt werden. Konstitutionelle Isomere sind Isomere, bei denen sich die Konnektivität von Atomen in Molekülen unterscheidet. In Stereoisomeren sind Atome im Gegensatz zu konstitutionellen Isomeren in derselben Reihenfolge verbunden. Stereoisomere unterscheiden sich nur in der Anordnung ihrer Atome im Raum. Es gibt zwei Arten von Stereoisomeren: Enantiomere und Diastereomere. Diastereomere sind Stereoisomere, deren Moleküle keine Spiegelbilder voneinander sind. Enantiomere sind Stereoisomere, deren Moleküle nicht überlagerbare Spiegelbilder voneinander sind. Enantiomere kommen nur bei chiralen Molekülen vor. Ein chirales Molekül ist definiert als eines, das nicht mit seinem Spiegelbild identisch ist. Deshalb,Das chirale Molekül und sein Spiegelbild sind Enantiomere voneinander. Beispielsweise ist das 2-Butanol-Molekül chiral und es und seine Spiegelbilder sind Enantiomere.
Geometrische Isomere
Geometrische Isomere sind eine Art von Stereoisomeren. Diese Art von Isomeren entsteht, wenn Moleküle aufgrund einer Doppelbindung eine eingeschränkte Rotation aufweisen. Bei einer einzigen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung ist die Rotation möglich. Wie auch immer wir die Atome zeichnen, ihre Anordnung wird dieselbe sein. Wenn es jedoch eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung gibt, können wir zwei Anordnungen von Atomen in einem Molekül zeichnen. Die resultierenden Isomere sind als cis-, trans-Isomere oder EZ-Isomere bekannt. Im cis-Isomer befinden sich dieselben Arten von Atomen auf derselben Seite des Moleküls. Im trans-Isomer befinden sich jedoch die gleichen Arten von Atomen auf der gegenüberliegenden Seite des Moleküls. Beispielsweise sind die cis- und trans-Strukturen für 1,2-Dichlorethan wie folgt.
Damit ein Molekül geometrische Isomere aufweist, reicht es nicht nur aus, nur eine Doppelbindung zu haben. Die zwei Atome oder Gruppen, die an ein Ende der Doppelbindung gebunden sind, sollten unterschiedlich sein. Zum Beispiel hat das folgende Molekül keine geometrischen Isomere, beide Atome am linken Ende sind Wasserstoffatome. Aus diesem Grund sind beide Moleküle gleich, wenn wir es entweder in cis oder trans zeichnen.
Es spielt jedoch keine Rolle, ob alle vier angehängten Gruppen oder Atome unterschiedlich sind. In diesem Fall können wir sie als E oder Z bezeichnen.
Strukturisomere
Diese werden auch als Konstitutionsisomere bezeichnet. Konstitutionelle Isomere sind Isomere, bei denen sich die Konnektivität von Atomen in Molekülen unterscheidet. Butan ist das einfachste Alkan, das eine konstitutionelle Isomerie aufweist. Butan hat zwei konstitutionelle Isomere, Butan selbst und Isobuten.
Da ihre Konnektivitäten unterschiedlich sind, haben zwei Moleküle unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften. Strukturisomere können durch Kohlenwasserstoffe gebildet werden, bei denen sie mindestens vier Kohlenstoffatome aufweisen. Es gibt drei Arten von Strukturisomeren als Skelett-, Positions- und Funktionsgruppenisomere. Bei der Skelettisomerie, wie im obigen Beispiel angegeben, wird das Skelett umgeordnet, um verschiedene Isomere zu ergeben. In Positionsisomeren ändert eine funktionelle Gruppe oder eine andere Gruppe ihre Position. In Isomeren funktioneller Gruppen unterscheiden sich Moleküle, obwohl sie dieselbe Formel haben, von unterschiedlichen funktionellen Gruppen.
Was ist der Unterschied zwischen geometrischen Isomeren und Strukturisomeren?
• Geometrische Isomere sind Stereoisomere. Daher sind die Konnektivitäten auch im Vergleich zu Strukturisomeren gleich, bei denen sich die Isomere aufgrund der Konnektivitäten der Atome unterscheiden. In geometrischen Isomeren unterscheiden sie sich aufgrund der dreidimensionalen Anordnung im Raum.
• Oft gibt es für ein Molekül zwei geometrische Isomere wie cis, trans oder E, Z, aber für ein Molekül kann es eine große Anzahl von Strukturisomeren geben.
• Die geometrische Isomerie wird im Wesentlichen durch Moleküle mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen dargestellt. Die Strukturisomerie wird auch von Alkanen, Alkenen, Alkinen und aromatischen Verbindungen gezeigt.
