異性の種類:フラットおよび空間

化学異性は、2つ以上の有機物質が同じ分子式を持っているが、分子構造と特性が異なる場合に観察される現象です。

これらの特性を持つ化学物質は異性体と呼ばれます。

この用語はギリシャ語に由来します iso = 等しいと 単なる= パーツ、つまり等しいパーツ。

異性にはさまざまな種類があります。

  • 平らな異性体:化合物は、フラットな構造式で識別されます。 それは、鎖異性、機能異性、位置異性、補償異性、互変異性異性に分けられます。
  • 空間異性体:化合物の分子構造は異なる空間構造を持っています。 それは幾何異性と光学異性に分けられます。

平らな異性体

フラット異性 または体質異性、有機物質の分子構造はフラットです。

この特性を示す化合物はフラット異性体と呼ばれます。

鎖異性体

鎖の異性は、炭素原子が異なる鎖と同じ化学機能を持っている場合に発生します。

例:

ブタンの分子構造
C-ブタンの分子構造4H10
2-メチルプロパンの分子構造
メチルプロパンCの分子構造4H10

機能異性

機能異性は、2つ以上の化合物が異なる化学機能と同じ分子式を持っている場合に発生します。

例:このケースは、アルデヒドとケトンの間で一般的です。

アルデヒドの分子構造
アルデヒド:プロパナールC3H6O
アセトンの分子構造
ケトン:プロパノンC3H6O

位置異性体

位置異性は、化合物が炭素鎖のさまざまな不飽和、分岐、または官能基の位置によって区別されるときに発生します。 この場合、異性体は同じ化学機能を持っています。

例:

機能異性
2つの化合物は、分岐の位置によって異なります

オフセット異性体

補償異性またはメタメリズムは、ヘテロ原子の位置が異なる同じ化学機能を持つ化合物で発生します。

例:

エチル-プロピルアミンの分子構造
エチルプロピルアミンCの分子構造5H13N
メチルブチルアミンの分子構造
メチルブチルアミンCの分子構造5H13N

互変異性

互変異性または動的異性は、機能異性の特定のケースと見なすことができます。 この場合、鎖内の元素の位置を変えることにより、ある異性体を別の異性体に変えることができます。

例:

エタノールの分子構造
エタナールCの分子構造2H4O
エタノールの分子構造
エタノールCの分子構造2H4O

空間異性体

THE 空間異性は、立体異性とも呼ばれ、2つの化合物の分子式が同じで構造式が異なる場合に発生します。

このタイプの異性では、原子は同じように分布しますが、空間内の異なる位置を占めます。

幾何異性体

THE 幾何異性 またはシス-トランスは、不飽和開鎖および環状化合物でも発生します。 これを行うには、炭素配位子が異なっている必要があります。

cis-ジクロロエテンの分子形態
の分子形態 シス-ジクロロエテンC2H2Cl2
トランスジクロロテンの分子形態
の分子形態 トランス-ジクロロエテンC2H2Cl2
  • 同じ配位子が同じ側にある場合、異性体の命名法には接頭辞が付きます シス.
  • 同じリガンドが反対側にある場合、命名法は接頭辞を受け取ります トランス.

IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)は、シスとトランスの代わりに、文字ZとEを接頭辞として使用することを推奨しています。

これは、Zがドイツ語の最初の文字であるためです。 ずさんめん、これは「一緒に」を意味します。 そしてそれはドイツ語の最初の文字です entegegen、これは「反対」を意味します。

光学異性体

THE 光学異性 光学活性な化合物によって示されます。 これは、物質が偏光面の角度偏差によって引き起こされる場合に発生します。

  • 物質が光学光を右に曲げるとき、それは呼ばれます 右利き.
  • 物質が光を左に曲げると、その物質は呼ばれます 左旋性.

物質はまた、光学活性であるデキストジャイラとレボジャイラの2つの形態で存在する可能性があります。 この場合、それはと呼ばれます エナンチオマー.

炭素化合物が光学活性であるためには、それはキラルでなければなりません。 これは、それらのリガンドが非対称であるため、オーバーラップできないことを意味します。

光学異性を示す分子形態の例

同様に、化合物が等しい部分に右旋性と左旋性の形態を持っている場合、それらは呼ばれます ラセミ混合物. ラセミ混合物の旋光度は不活性です。

あまりにも読んでください:

  • 炭素
  • 有機化学
  • 分子式
  • 構造式

演習

1. (Mackenzie 2012)各有機分子が示す異性のタイプに応じて、有機化合物を含む列Bに番号を付け、それらを列Aに関連付けます。

列A

1. オフセット異性体
2. 幾何異性体
3. 鎖異性体
4. 光学異性体

列B

()シクロプロパン
()エトキシエタン
()ブロモクロロフルオロメタン
()1,2-ジクロロエテン

列Bの数字の正しい順序は、上から下に次のとおりです。

a)2-1-4-3。
b)3-1-4-2。
c)1-2 --3-4。
d)3-4 --1-2。
e)4-1 --3-2。

代替案b)3-1-4-2。

2. (Uerj)異性体は、同じ分子式が異なる構造を表すという事実によって特徴付けられる現象です。

分子式Cのフラットな構造異性を考慮する4H8、次のタイプの異性体を特定できます。

a)チェーンと位置
b)チェーンと機能
c)機能と補償
d)位置と補償

代替a)文字列と位置

3. (OSEC)プロパノンとイソプロペノールは異性の事例を例示しています:

a)メタメリアの
b)機能の
c)互変異性の
d)シス-トラン
e)チェーン

互変異性の代替c)

も参照してください: フラット異性に関する演習

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