Geometrijski izomeri vs strukturni izomeri
Izomeri so različne spojine z enako molekulsko formulo. Obstajajo različne vrste izomerov. Izomere lahko v glavnem razdelimo v dve skupini kot ustavni izomeri in stereoizomeri. Ustavni izomeri so izomeri, pri katerih se povezljivost atomov razlikuje v molekulah. V stereoizomerih so atomi povezani v istem zaporedju, za razliko od ustavnih izomerov. Stereoizomeri se razlikujejo le po razporeditvi svojih atomov v vesolju. Stereoizomeri so lahko dve vrsti, enantiomeri in diastereomeri. Diastereomeri so stereoizomeri, katerih molekule niso medsebojne zrcalne slike. Enantiomeri so stereoizomeri, katerih molekule so medsebojno zrcalne slike. Enantiomeri se pojavljajo samo pri kiralnih molekulah. Kiralna molekula je opredeljena kot tista, ki ni enaka zrcalni sliki. Zatokiralna molekula in njena zrcalna slika sta enantiomera drug drugega. Na primer, molekula 2-butanola je kiralna, in njegova zrcalna slika sta enantiomeri.
Geometrijski izomeri
Geometrijski izomeri so vrsta stereoizomerov. Rezultat te vrste izomerov je, kadar imajo molekule v osnovi omejeno rotacijo zaradi dvojne vezi. Ko obstaja enojna vez ogljik - ogljik, je možno vrtenje. Torej, kakorkoli narišemo atome, bo njihova razporeditev enaka. Ko pa obstaja dvojna vez ogljik - ogljik, lahko v molekuli narišemo dve razporeditvi atomov. Nastali izomeri so znani kot cis, trans izomeri ali EZ izomeri. V cis izomeru so iste vrste atomov na isti strani molekule. Toda v trans izomeru so iste vrste atomov na nasprotni strani molekule. Na primer, cis in trans strukture za 1,2-dikloroetan so naslednje.
Da ima molekula geometrijske izomere, ni dovolj le dvojna vez. Oba atoma ali skupini, pritrjeni na en konec dvojne vezi, bi morali biti različni. Na primer, naslednja molekula nima geometrijskih izomerov, oba atoma na levem koncu sta vodika. Če ga torej narišemo bodisi v cis bodisi v trans, sta si obe molekuli enaki.
A vseeno je, ali so vse štiri povezane skupine ali atomi različne. Ob tej priložnosti jih lahko poimenujemo kot E ali Z.
Strukturni izomeri
Ti so znani tudi kot ustavni izomeri. Ustavni izomeri so izomeri, kjer se povezljivost atomov razlikuje v molekulah. Butan je najpreprostejši alkan, ki kaže ustavno izomerijo. Butan ima dva ustavna izomera, sam butan in izobuten.
Ker sta njihovi povezanosti različni, imata dve molekuli različne fizikalne in kemijske lastnosti. Strukturne izomere lahko tvorijo ogljikovodiki, kjer imajo najmanj štiri atome ogljika. Obstajajo tri vrste strukturnih izomerov kot skeletni, položajni in funkcionalni skupinski izomeri. Kot je navedeno v zgornjem primeru, je v skeletni izomeriji skelet preurejen tako, da daje različne izomere. Pri izomerih položajev funkcionalna skupina ali druga skupina spremeni položaj. Čeprav imajo izomeri funkcionalnih skupin enako formulo, se molekule razlikujejo od različnih funkcionalnih skupin.
Kakšna je razlika med geometrijskimi izomeri in strukturnimi izomeri?
• Geometrijski izomeri so stereoizomeri. Zato so tudi povezljivosti enake v primerjavi s strukturnimi izomeri, kjer se izomeri razlikujejo zaradi povezanosti atomov. V geometrijskih izomerih se razlikujejo zaradi tridimenzionalne ureditve v prostoru.
• Za molekulo sta pogosto dva geometrijska izomera, kot sta cis, trans ali E, Z, za molekulo pa je lahko veliko število strukturnih izomerov.
• Geometrijsko izomerijo v osnovi prikazuje molekula z dvojnimi vezmi ogljik-ogljik. Strukturno izomerijo kažejo tudi alkani, alkeni, alkini in aromatske spojine.
