Geometriai izomerek vs strukturális izomerek
Az izomerek különböző vegyületek, azonos molekulaképlettel. Különböző típusú izomerek léteznek. Az izomerek főként két csoportra oszthatók, mint alkotmányos és sztereoizomerek. Az alkotmányos izomerek olyan izomerek, ahol az atomok összekapcsolhatósága molekulákban különbözik. A sztereoizomerekben az atomok azonos sorrendben kapcsolódnak, ellentétben az alkotmányos izomerekkel. A sztereoizomerek csak atomjaik térbeli elrendezésében különböznek egymástól. A sztereoizomerek kétféle típusúak lehetnek: enantiomerek és diasztereomerek. A diasztereomerek sztereoizomerek, amelyek molekulái nem tükrözik egymást. Az enantiomerek sztereoizomerek, amelyek molekulái nem egymásra épülő tükörképek. Az enantiomerek csak királis molekuláknál fordulnak elő. A királis molekula olyan, amely nem azonos a tükörképével. Ezért,a királis molekula és tükörképe egymás enantiomerjei. Például a 2-butanol molekula királis, és tükörképei enantiomerek.
Geometriai izomerek
A geometriai izomerek egyfajta sztereoizomerek. Az ilyen típusú izomerek akkor jönnek létre, amikor a molekulák forgása korlátozott, alapvetően a kettős kötés miatt. Ha egyetlen szén-szén kötés van, akkor a forgás lehetséges. Ezért bárhogy is rajzoljuk az atomokat, azok elrendezése ugyanaz lesz. De ha van szén-szén kettős kötés, akkor két atom elrendezést vonhatunk le egy molekulában. A kapott izomerek cisz, transz izomerek vagy EZ izomerek. A cisz izomerben azonos típusú atomok vannak a molekula ugyanazon oldalán. De a transz-izomerben azonos típusú atomok vannak a molekula ellentétes oldalán. Például az 1,2-diklór-etán cisz- és transz-szerkezete a következő.
Ahhoz, hogy egy molekula geometriai izomerjei legyenek, nemcsak a kettős kötés elegendő. A kettõs kötés egyik végéhez kapcsolódó két atomnak vagy csoportnak különböznie kell. Például a következő molekulának nincsenek geometriai izomerjei, a bal oldali végén mindkét atom hidrogén. Emiatt, ha cis-be vagy transz-ba rajzoljuk, mindkét molekula azonos.
De nem mindegy, hogy mind a négy kapcsolódó csoport vagy atom különbözik egymástól. Ebből az alkalomból nevezhetjük őket E-nek vagy Z-nek.
Strukturális izomerek
Ezeket alkotmányos izomereknek is nevezik. Az alkotmányos izomerek olyan izomerek, ahol az atomok összekapcsolhatósága molekulákban különbözik. A bután a legegyszerűbb alkán, amely alkotmányos izomerizmust mutat. A butánnak két alkotmányos izomerje van, maga a bután és az izobutén.
Mivel összekapcsolhatóságuk eltérő, két molekula eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik. A szerkezeti izomereket szénhidrogének alkothatják, ahol legalább négy szénatomjuk van. A szerkezeti izomereknek három típusa van: csontváz-, helyzet- és funkcionális izomerek. A csontváz izomerizmusában a fenti példa szerint a csontváz átrendeződik, így különböző izomereket kapunk. Pozíció izomerekben egy funkcionális csoport vagy egy másik csoport megváltoztatja a helyzetét. A funkcionális csoport izomerjeiben ugyan azonos képlet van, de a molekulák különböznek attól, hogy különböző funkcionális csoportokkal rendelkeznek.
Mi a különbség a geometriai és a strukturális izomerek között?
• A geometriai izomerek sztereoizomerek. Ezért az összekapcsolhatóságok is megegyeznek a strukturális izomerekhez képest, ahol az izomerek az atomok összekapcsolhatósága miatt különböznek. A geometriai izomerekben a tér háromdimenziós elrendezése miatt különböznek egymástól.
• Gyakran egy molekulának két geometriai izomerje van, mint cisz, transz vagy E, Z, de egy molekula esetében nagyszámú szerkezeti izomer lehet.
• A geometriai izomerizmust alapvetően szén-szén kettős kötéssel rendelkező molekula mutatja. A szerkezeti izomerizmust az alkánok, alkének, alkinek és aromás vegyületek is mutatják.
