Isomeri costituzionali vs stereoisomeri
In generale, isomero è un termine usato in Chimica, in particolare in Chimica Organica, per riferirsi a molecole con la stessa formula molecolare ma con strutture chimiche diverse. A causa della varianza nelle strutture chimiche, queste molecole mostrano anche proprietà chimiche e fisiche diverse l'una dall' altra in generale, pur avendo la stessa formula molecolare.
Cosa sono gli isomeri costituzionali?
Gli isomeri costituzionali sono anche conosciuti come isomeri strutturali perché queste molecole con la stessa formula molecolare differiscono l'una dall' altra solo per il modo in cui i singoli atomi sono collegati. Il nome stesso di isomeri strutturali suggerisce chiaramente questa idea. Ci sono tre suddivisioni sotto isomeri costituzionali; sono isomeri di gruppo scheletrico, posizionale e funzionale.
Gli isomeri scheletrici sono isomeri in cui la catena principale nel composto si ramifica in modi diversi attraverso diverse forme di connettività. Ad esempio, se un composto ha sei atomi di carbonio, supponiamo che sia composto solo da atomi di carbonio e idrogeno per comodità; se questi elementi sono posti in una catena diritta, il composto può essere chiamato l'alcano 'esano'. Una tipica molecola di esano avrebbe sei atomi di carbonio e quattordici atomi di idrogeno. Ora diamo un'occhiata ad altri modi di connettività. Supponiamo che l'atomo di carbonio all'estremità della catena sia stato rimosso e fissato al secondo atomo di carbonio. Quindi la catena principale verrebbe ridotta a cinque atomi di carbonio con l'atomo di carbonio aggiuntivo in un punto di diramazione. Questo nuovo composto può essere chiamato l'alcano "2-metilpentano". Allo stesso modo, è possibile creare altri punti di diramazione aggiungendo gruppi metilici in punti diversi lungo la catena. Alcuni altri modi di connettività includono; 2, 3-dimetilbutano, 2, 2-dimetilbutano, 3-metilpentano ecc.
Se il composto con cui si ha a che fare contiene gruppi funzionali come alcol, ammina, chetone/aldeide ecc., spostando i gruppi funzionali su vari atomi di carbonio lungo la catena principale del carbonio, diverse molecole possono essere creato; eppure ognuno ha la stessa formula molecolare. Questo tipo di isomeria è chiamato isomeria posizionale. A volte, quando si tenta di riordinare elementi ordinati in una formula molecolare, si potrebbero creare molecole aventi gruppi funzionali diversi, ma attenendosi alla stessa composizione elementare data nella formula molecolare; questo è noto come isomeria di gruppo funzionale. Alcoli ed eteri possono essere scambiati comodamente in questo modo (es. CH3-O-CH3 e CH3 -CH2-OH) e con la giusta quantità di insaturazione presente, può essere scambiato anche con chetoni e aldeidi. Un altro esempio comune è un esene a catena lineare e un composto di cicloesano. I cambiamenti nei gruppi funzionali influenzano notevolmente le proprietà chimiche del composto e anche le sue caratteristiche fisiche.
Cosa sono gli stereoisomeri?
Gli stereoisomeri sono composti isomerici con la stessa formula molecolare e hanno anche la stessa connettività degli atomi, ma differiscono solo per le disposizioni tridimensionali degli atomi nello spazio, quindi noti anche come isomeri spaziali. Esistono diversi tipi di stereoisomeri in particolare; enantiomeri, diastereomeri, isomeri cis-trans, isomeri conformazionali ecc.
Gli enantiomeri sono molecole che sono immagini speculari l'una dell' altra; quindi queste molecole non sono sovrapponibili. La magia è creata da centri chiamati centri chirali. Questi sono atomi di carbonio a cui sono collegati quattro diversi gruppi. I centri chirali sono responsabili della creazione di enantiomeri e queste molecole hanno proprietà quasi identiche, ma possono essere identificate dal modo in cui ruotano la luce polarizzata piana. Pertanto, questi sono anche chiamati isomeri ottici. Ci sono anche stereoisomeri che non sono enantiomeri, cioè non sono immagini speculari l'uno dell' altro, e alcune di queste molecole lo sono; diastereomeri, isomeri cis-trans e conformeri. Esiste una classe speciale di diastereomeri chiamati composti meso, che hanno un piano speculare all'interno della molecola, ma la molecola presa nel suo insieme, la sua immagine speculare non forma un' altra molecola, ma risulta invece la stessa molecola. I conformatori sono molecole che hanno la stessa connettività ma assumono forme diverse; per esempio. varie conformazioni di cicloesano; sedia, barca, mezza barca ecc.
Qual è la differenza tra isomeri costituzionali e stereoisomeri?
• Gli isomeri costituzionali hanno atomi collegati in ordini diversi mentre, negli stereoisomeri, la connettività negli atomi è simile ma la disposizione 3D degli atomi nello spazio è diversa
• La chiralità si vede negli stereoisomeri e non negli isomeri costituzionali.
• Gli isomeri costituzionali possono avere nomi chimici molto diversi tra loro, mentre gli stereoisomeri di solito hanno lo stesso nome chimico con una lettera o un simbolo di identificazione dell'orientamento davanti al nome.
• Le proprietà chimiche e fisiche degli isomeri costituzionali differiscono più rapidamente che tra gli stereoisomeri.
