مفاهیم اصلی
در این آموزش نحوه تعریف ایزومرهای ساختاری و تفاوت آنها با ایزومرهای استریوایی را خواهید آموخت. شما همچنین یاد خواهید گرفت که چگونه انواع مختلف ایزومرهای ساختاری را دسته بندی کنید.
موضوعات تحت پوشش در مقالات دیگر
ایزومری ساختاری چیست؟
ایزومر ساختاری که ایزومر ترکیبی نیز نامیده می‌شود، مجموعه‌ای از مولکول‌ها را توصیف می‌کند که با اتم‌های یکسان در مقادیر یکسان ساخته شده‌اند، اما به‌طور متفاوتی مرتب شده‌اند.
2-بوتانول (سمت چپ) و 1-بوتانول (راست) ایزومرهای ساختاری هستند زیرا مقدار و کمیت مولکول های یکسانی دارند، اما در موقعیت گروه الکل (-OH) متفاوت هستند.
ساختاری در مقابل استریوایزومریسم
ایزومرهای ساختاری به طور خاص در اتصالات بین اتم‌ها و نه آرایش اتم‌ها در فضا، مانند مثال بالا بوتانول، که تنها تفاوت بین اتم‌ها موقعیت الکل است، متفاوت است. استریو ایزومرهایی مانند ایزومرهای سیس ترانس دارای پیوندهای یکسانی بین اتم های یکسان هستند، اما در ساختار آن پیوندها متفاوت هستند. به عنوان مثال، ترانس-2-بوتن و سیس-2-بوتن از نظر ساختار متفاوت هستند، اما پیوند بین اتم ها از یک مولکول به مولکول دیگر تغییر نمی کند. این بدان معنی است که در حالی که آنها متفاوت به نظر می رسند، ایزومرهای استریوئیزومر هستند و نه ایزومرهای ساختاری.
trans-2-butene cis-2-butene
انواع ایزومرهای ساختاری
ایزومرهای ساختاری را می‌توان بر اساس تفاوت‌های ساختاری خاص آنها دسته‌بندی کرد.
ایزومریسم موقعیتی
ایزومر موقعیت، که گاهی اوقات regioisomerism نامیده می‌شود، زمانی را توصیف می‌کند که مولکول‌ها فقط در محل قرارگیری یک اتم یا گروهی از اتم‌ها متفاوت هستند که در ستون فقرات آن مولکول گنجانده نشده است. در مثالی که برای 2-بوتانول (چپ) و 1-بوتانول (راست) داده شد، فقط گروه OH حرکت می کند و بنابراین یک ایزومر موقعیتی در نظر گرفته می شود.
ایزومریسم عملکردی
ایزومریسم عملکردی زمانی را توصیف می کند که مولکول ها در گروه عاملی موجود متفاوت هستند. این مهم است زیرا مولکول هایی با ترکیب شیمیایی یکسان، اما گروه های عاملی مختلف می توانند واکنش پذیری بسیار متفاوتی داشته باشند. در زیر، دی متیل اتر (سمت چپ)، و اتانول هر دو فرمول شیمیایی C دارند2اچ6O. دی متیل اتر یک اتر است، به این معنی که دارای یک اکسیژن در بین دو کربن است، و اتانول یک الکل است، به این معنی که دارای یک گروه پایانی -OH است. اترها به طور کلی کمتر از الکل ها واکنش نشان می دهند.
در اینجا چند نمونه از گروه های عاملی.
ایزومریسم اسکلتی
ایزومر اسکلتی که به آن ایزومریسم زنجیره ای نیز گفته می شود، زمانی را توصیف می کند که مولکول ها در آرایش ستون فقرات کربنی یا اسکلت خود متفاوت هستند. در مثال زیر، ایزوبوتان (سمت چپ) و بوتان (راست) ایزومرهای اسکلتی هستند، زیرا در نحوه چینش ستون فقرات کربنی آنها متفاوت است. در حالی که بوتان خطی است، ایزوبوتان خطی نیست و سه کربن آن از یک اتم کربن مرکزی منشعب می شوند.
