Diferența dintre izomerii de configurație și conformație

Diferența principală - izomerii configuraționali vs. configuraționali

Isomerismul este prezența unor structuri sau aranjamente spațiale diferite pentru aceeași formulă moleculară. Cu alte cuvinte, izomerii unui anumit compus sunt compuși din același tip de atomi în același raport, dar sunt compuși diferiți datorită diferențelor de conectivitate și aranjamentului acestor atomi. Configurația și izomeria conformație sunt două tipuri de compuși organici. Aceste două tipuri diferă una de alta datorită rotației lor. Principala diferență între izomerii configuraționali și conformari este aceea izomerii configuraționali nu pot fi obținuți prin rotirea moleculei în jurul unei singure legături, în timp ce izomerii conformaționali pot fi obținuți prin rotirea moleculei în jurul unei singure legături.

Domenii cheie acoperite

1. Ce sunt izomerii de configurație
      - Definiție, explicație a structurii cu exemple
2. Ce sunt izomerii conformiali
      - Definiție, explicație a structurii cu exemple
3. Care este diferența dintre izomerii configuraționali și conformiali?
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni-cheie: configurație, izomeri de configurație, conformație, izomeri conformaționali, conformări eclipsate, izomeri geometrici, izomerism, izomeri optici,

Ce sunt izomerii de configurație

Izomerii izomerici sunt stereoizomeri care nu pot fi transformați unul în celălalt prin rotirea moleculei în jurul unei singure legături. Acești izomeri configuraționali se găsesc în două tipuri ca izomeri geometrici și izomeri optici.

Izomerii geometrici

Izomerii geometrici sunt numiți și izomeri cis-trans. Acest tip de izomerism se găsește mai ales în alcene și rareori în alcani. Izomerismul geometric descrie prezența a două grupe identice (care sunt atașate la atomii de carbon de vinil) poziționate pe aceeași parte sau pe partea opusă a legăturii duble. Dacă cele două grupuri identice sunt pe aceeași parte, se numește izomer cis și dacă cele două grupuri identice sunt pe laturile opuse, se numește izomer trans.

Figura 1: Izomerism Cis-trans

Aici, un izomer nu poate fi rotit pentru a obține celălalt izomer datorită prezenței unei duble legături. Bondajul pi interzice rotirea în jurul acestuia. 

Izomerii optici

O izomerie optică poate fi găsită în molecule în care este prezentă chiralitatea. Chiralitatea este prezența unor atomi de carbon chirali care pot determina activitatea optică a unei molecule. Un carbon chiral este un atom de carbon care are patru grupuri diferite atașate la acesta. Prin urmare, imaginea oglindă a acestei molecule nu este suprapusă cu molecula.

Figura 2: Izomerismul optic

Imaginea de mai sus prezintă două izomeri optici. Acești izomeri sunt capabili să rotească lumina polarizată plană în direcții opuse. Izomerul R poate roti lumina polarizată plană în direcția opusă pe care izomerul S îl poate roti. Litera R indică direcția în sensul acelor de ceasornic, în timp ce S indică direcția invers acelor de ceasornic.

Ce sunt izomerii conformiali

Izomerii conformației sunt stereoizomeri care pot fi transformați unul în celălalt prin rotirea moleculei la o singură legătură. Aceste molecule se numesc conformeri. Conformarea unei molecule este dată în oricare dintre ele eșecul conformație sau eclipsed conformation. Conformarea unei molecule este orientarea sau dispunerea atomilor unei molecule atunci când se uită prin legătura singulară care poate fi utilizată pentru rotirea moleculei.

Conformațiile moleculelor sunt legate de potențialele lor energii. Conformația eșalonată are o presiune minimă între atomi. Prin urmare, aceasta minimizează energia potențială în acea moleculă. Conformația eclipsată are tulpina maximă între atomi. Prin urmare, conformația eclipsată are cea mai mare potențială energie. Unghiul dintre atomii din aceste conformații este numit unghiul dihedral. Pentru conformația elastică, unghiul dihedral este de 60 °^o în timp ce unghiul dihedral pentru conformarea eclipsată este 0^o.

Figura 3: Două principale conforme ale etanului

Mai mult decât atât, există alte două conformații numite gauche și anti. Când molecula are un substituent, acești conformeri pot fi văzuți. Conformația gauche are un unghi dihedral de 60^o între substituenți. Contraformația anti-a avea 180^o unghiul dihedral.

Figura 4: Conformațiile Gauche, Anti și Eclipsed ale butanului

Imaginea de mai sus arată conformitatea cu gauche, anti și eclipsate ale butanului. Aici, unghiul dintre două grupe de metil este unghiul dihedral.

Diferența dintre izomerii de configurație și conformație

Definiție

Izomerii de configurație: Izomerii izomerici sunt stereoizomeri care nu pot fi transformați unul în celălalt prin rotirea moleculei în jurul unei singure legături.

Izomerii conformiali: Izomerii conformației sunt stereoizomeri care pot fi transformați unul în celălalt prin rotirea moleculei la o singură legătură.

Tipuri de izomeri

Izomerii de configurație: Există două tipuri de izomeri configuraționali ca izomeri geometrici și izomeri optici.

Izomerii conformiali: Există patru tipuri de izomeri conformaționali ca conformație eclipsată, conformație eșalonată, conformație gauche și conformație anti.

Rotația moleculei

Izomerii de configurație: Rotația moleculei în jurul unei legături simple nu dă izomerul său în izomeri configurativi.

Izomerii conformiali: Rotația moleculei în jurul unei singure legături poate da izomeri multiple în izomeri conformaționali.

Concluzie

Izomerii configuraționali și conformaționali sunt două tipuri diferite de izomeri. Principala diferență între izomerii configuraționali și conformari este că izomerii configuraționali nu pot fi obținuți prin rotirea moleculei în jurul unei singure legături, în timp ce izomerii conformaționali pot fi obținuți prin rotirea moleculei în jurul unei singure legături.

Referințe:

1. "Definiții: Exemple de izomeri conformi". Definiții: izomerii conformiționali (exemple), disponibil aici. Accesat la 12 septembrie 2017.
2. "5.2: Izomerii Conformaționali" LibreTexts Chemistry, Libretexts, 13 mai 2017, Disponibil aici. Accesat la 12 septembrie 2017.
3. "Izomerismul conformator". Wikipedia, Fundația Wikimedia, 13 august 2017, disponibil aici. Accesat la 12 septembrie 2017.

Datorită fotografiei:

1. "Exemplul Cis-trans" De JaGa - auto-realizat folosind BKChem și Inkscape (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Limonene struttura" De Utilizator: Paginazero - Activitate proprie (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
3. "Escalonada e eclipsada" De Pauloquimico - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
4. "Conformatori" De Odie5533 - wp-en (Domeniul Public) prin Wikimedia