宪法异构体和立体异构体

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异构现象是有机化学中的一种现象,由两种或多种化合物显示,具有相同的定性和定量组成,但具有不同的物理,化学和/或生物学性质。性质的差异是由于有机分子的不同结构或空间取向。

两种主要类型是构成异构和立体异构。

什么是宪法异构体?

结构(结构)异构体是具有相同分子式但具有不同结构的化合物。

宪法异构体有三种类型:

  • 骨架(链)异构体;
  • 位置异构体;
  • 官能团异构体。

骨架异构体具有统一的定量,定性和功能组成,但结构上不同的分子链。链可以是直链或不同支链。通常,骨架异构体具有不同的物理性质。

位置异构体在链中的官能团,取代基或复合键的位置不同。它们的主要区别在于物理性质,在某些情况下,还有生物化学性质。例如,天然存在的氨基酸主要是α-异构体。

同色异谱是位置异构的一种形式,其中官能团包含在烃本身中,从而将其分成两个不同长度的烃残基。同色异构体发生在二烷基胺,醚等中。

功能异构体具有相同的定量和定性组成但具有不同的官能团。这导致它们的化学性质不同。功能异构体的典型例子是葡萄糖和果糖。在自然界中,功能异构体具有不同的生物化学重要性。

互变异构现象是一种结构异构现象,其中在某些条件下,某种空间结构转化为另一种空间结构,它们之间具有动态平衡。互变异构现象可以看作是一种功能异构现象。

什么是立体异构体?

立体异构体(空间异构体)具有相同的定性,定量和功能结构,但分子或其部分具有不同的空间取向。空间异构现象的原因是分子的不同空间对称性。对称的主要元素是中心,轴和平面。

立体异构体可以是:

  • 配置异构体:
    • 几何;
    • 光。
  • 构象异构体。

几何等距是由于取代基相对于对称平面的空间排列的差异。它包括在非芳族环或双键平面的一侧或在不同侧上放置取代基的可能性。在平面一侧具有两个相同取代基的异构体称为顺式异构体,另一种称为反式异构体。

在光学异构中,分子没有中心,轴和对称平面。这种异构体具有不对称分子。每个分子指其异构体作为其镜像的对象。光学异构体具有通用名称对映体。对映体的生物学意义是不同的。它们具有相同的化学性质。根据它们的物理特性,只有它们的光学活性不同。两种对映体以不同方式旋转偏振光。在命名法上,它们标有拉丁语S - 左和R - 右(旧标签是L和D)。天然异构体主要是S-异构体。两种对映体的等摩尔混合物称为外消旋混合物并且是光学无活性的。

空间异构现象,其中异构体具有相同的构型,但不同的空间取向称为构象。异构体的差异不是由于键断裂和取代基的置换造成的,而是分子的不同部分围绕简单σ键轴旋转的结果。得到的异构体具有不同的构象,称为构象异构体。它们通常仅在光学性质上有所不同。

结构异构体和立体异构体之间的差异

  1. 定义

宪法异构体: 结构(结构)异构体是具有相同分子式但具有不同结构的化合物。

立体异构体: 立体异构体(空间异构体)是具有相同分子式和功能结构但具有不同分子或其部分的空间取向的化合物。

  1. 类型

宪法异构体: 构成异构体可以是骨架,位置和官能团异构体。

立体异构体: 立体异构体可以是构型(几何,光学)和构象异构体。

  1. 原子的排列

宪法异构体: 结构异构体的原子排列是不同的。

立体异构体: 立体异构体原子的排列是相同的。

  1. 手性

宪法异构体: 结构异构体中不存在手性。

立体异构体: 手性存在于立体异构体中。

  1. 属性

宪法异构体: 结构异构体具有显着不同的性质。

立体异构体: 立体异构体具有相对类似的性质。

  1. 命名法

宪法异构体: 宪法异构体通常具有不同的化学名称。

立体异构体: 立体异构体通常具有相同的名称,在名称前面带有字母/符号,用于识别方向。

宪法异构体与立体异构体:比较图表

宪法异构体和立体异构体概述

  • 结构(结构)异构体是具有相同分子式但具有不同结构的化合物。
  • 立体异构体(空间异构体)是具有相同分子式和功能结构但具有不同分子或其部分的空间取向的化合物。
  • 构成异构体可以是骨架,位置和官能团异构体。立体异构体可以是构型(几何,光学)和构象异构体。
  • 原子的排列在组成异构体中是不同的,在立体异构体中是相同的。
  • 在结构异构体中不存在手性并且存在于立体异构体中。
  • 结构异构体具有显着不同的性质,而立体异构体具有相对类似的性质。
  • 宪法异构体通常具有不同的化学名称。立体异构体通常具有相同的名称,在名称前面带有字母/符号,用于识别方向。