的异构涉及的具有相同分子式,但其结构是在各化合物的不同的两种或多种物质的存在。在这些被称为异构体的物质中,所有元素均以相同的比例存在,但形成每个分子中不同的原子结构。
“异构体”一词来自希腊语“异构体”,意思是“相等的部分”。与可能的假设相反,尽管它们包含相同的原子,但异构体可能具有也可能不具有相似的特性,这取决于其结构中存在的官能团。
已知两种主要的异构现象:结构(或结构)异构和立体异构(或空间异构)。异构现象同时发生在有机物质(酒精,酮等)和无机物质(配位化合物)中。
有时它们自发出现;在这些情况下,分子的异构体是稳定的,并在标准条件下(25°C,1 atm)出现,这是发现化学时化学领域中非常重要的进展。
异构体类型
如上所述,有两种类型的异构体,它们的原子顺序不同。异构体的类型如下:
宪法(结构)异构体
它们是具有相同原子和官能团但排列顺序不同的化合物。也就是说,组成它们的结构的键在每种化合物中都有不同的排列。
它们分为三种类型:位置异构体,链或主链异构体以及官能团异构体,有时也称为功能异构体。
位置异构体
它们具有相同的官能团,但在每个分子中的不同位置发现这些官能团。
链或骨架异构体
它们的特征在于碳取代基在化合物中的分布,即,它们如何以线性或支化方式分布。
官能团异构体
有一类特殊的异构现象,称为互变异构,其中一种物质相互转换,通常通过异构体之间的原子转移而发生,从而在这些物质之间达到平衡。
立体异构体(空间异构体)
这是具有完全相同的分子式并且原子以相同顺序排列但空间方向彼此不同的物质的名称。因此,为了确保其正确的可视化,必须以三维方式表示它们。
一般而言,有两类立体异构体:几何异构体和旋光异构体。
几何异构体
它们是通过破坏化合物中的化学键形成的。这些分子成对存在,它们的化学性质不同,因此为了区分它们,建立了顺式(相邻位置的特定取代基)和反式(结构式相反位置的特定取代基)术语。
在这种情况下,非对映异构体脱颖而出,具有不同的构型并且彼此不能重叠,各具有其自身的特征。还存在由取代基绕化学键旋转形成的构象异构体。
旋光异构体
它们是构成不能重叠的镜像的图像。也就是说,如果一种异构体的图像位于另一种异构体的图像上,则其原子的位置可能不一致。但是,它们确实具有相同的特性,但是它们与偏振光的相互作用不同。
在这一组中,对映异构体脱颖而出,它们根据分子排列产生偏振光,并被区分为右旋(如果偏振光在平面的右侧)或左旋(如果偏振光在左侧)飞机)。
当两种对映体(dyl)的含量相同时,净极化或所得极化为零,这称为外消旋混合物。
异构体的例子
第一个例子
给出的第一个例子是结构位置异构体的例子,其中有两个具有相同分子式(C 3 H 8 O)的结构,但它们的-OH取代基 位于两个不同的位置,形成1-丙醇(I)和2-丙醇(II)。
第二个例子
在第二个例子中,观察到两个结构链或骨架异构体。两者具有相同的式(C 4 H 10 O)和相同的取代基(OH),但左侧的异构体为直链(1-丁醇),而右侧的异构体为支链结构(2-甲基-2 -丙醇)。
第三个例子
下面还显示了两个结构官能团异构体,其中两个分子都具有完全相同的原子(分子式为C 2 H 6 O),但它们的排列方式不同,因此生成了醇和醚,其物理和化学性质它们从一个功能组到另一个功能组差别很大。
第四个例子
另外,互变异构的一个例子是具有官能团C = O(酮)和OH(醇)的一些结构之间的平衡,也称为酮-烯醇平衡。
第五例
接下来,给出了两个几何异构体顺式和反式,注意左边的是顺式异构体,在其命名中用字母Z表示,而右边的一个是反式异构体,用字母表示和。
第六例
现在显示了两个非对映异构体,其中指出了它们的结构相似性,但是可以看出它们不能重叠。
第七例
最后,观察到两个碳水化合物结构,它们是称为对映异构体的旋光异构体。左手是右手,因为它使光的平面偏振到右。另一方面,右边的是左手的,因为它使光的平面偏振到左边。
参考文献
- 异构体。(2018)。维基百科。从en.wikipedia.org恢复
- Chang,R.(第9版)(2007)。化学。墨西哥DF,墨西哥:麦格劳·希尔·美洲国际社论。
- 夏尔马,RK(2008)。立体化学-第4卷。从books.google.co.ve中恢复
- North,M。(1998)。立体化学原理与应用。从books.google.co.ve中恢复
- 员工,E。(nd)。有机化学速览:有机化合物的命名法和异构现象。已从books.google.co.ve恢复。
- Mittal,A。(2002)。点燃入口的客观化学。从books.google.co.ve中恢复