Skillnad mellan konfigurations- och konformationsisomerer

Huvudskillnad - Konfiguration jämfört med konformationsisomerer

Isomerism är närvaron av olika strukturer eller rumsliga arrangemang för samma molekylformel. Med andra ord består isomerer av en viss förening av samma typ av atomer i samma förhållande men är olika föreningar på grund av skillnaderna i anslutning och arrangemanget av dessa atomer. Konfigurations- och konformationsisomerism är två typer som finns i organiska föreningar. Dessa två typer skiljer sig från varandra på grund av deras rotation. Huvudskillnaden mellan konfigurations- och konformationsisomerer är det konfigurationsisomerer kan inte erhållas genom att rotera molekylen runt en enkelbindning, medan konformationsisomerer kan erhållas genom att rotera molekylen kring ett enkelbindning.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är konfigurationsisomerer
      - Definition, förklaring av struktur med exempel
2. Vad är Conformational Isomers
      - Definition, förklaring av struktur med exempel
3. Vad är skillnaden mellan konfigurations- och konformationsisomerer
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Konfiguration, konfigurationsisomerer, konformation, konforma isomerer, förmörkad konformation, geometriska isomerer, isomeri, optiska isomerer, förskjutna konformationer

Vad är konfigurationsisomerer

Konfigurationsisomerer är stereoisomerer som inte kan omvandlas till varandra genom att rotera molekylen kring ett enkelbindning. Dessa konfigurationsisomerer finns i två typer som geometriska isomerer och optiska isomerer.

Geometriska isomerer

Geometriska isomerer kallas också cis-transisomerer. Denna typ av isomerism finns främst i alkener och sällan i alkaner. Geometrisk isomeri beskriver närvaron av två identiska grupper (som är fästa vid vinylkolatomerna) placerade på samma sida eller motsatt sida av dubbelbindningen. Om de två identiska grupperna är på samma sida kallas den en cis-isomer och om de två identiska grupperna är på motsatta sidor kallas den en trans-isomer.

Figur 1: Cis-trans-isomerism

Här kan en isomer inte roteras för att få den andra isomeren på grund av närvaron av en dubbelbindning. Pi-bindningen förbjuder rotation runt den. 

Optiska isomerer

Optisk isomeri kan hittas i molekyler där kiralitet är närvarande. Chiralitet är närvaron av kirala kolatomer som kan orsaka den optiska aktiviteten hos en molekyl. Ett chiralt kol är en kolatom som har fyra olika grupper kopplade till den. Därför är spegelbilden av denna molekyl inte överlägsen med molekylen.

Figur 2: Optisk isomerism

Ovanstående bild visar två optiska isomerer. Dessa isomerer kan rotera planpolariserat ljus i motsatta riktningar. R-isomeren kan rotera planpolariserat ljus i motsatt riktning så att s-isomeren kan rotera ljuset. Bokstaven R indikerar medursriktningen medan S indikerar motursriktningen.

Vad är Conformational Isomers

Konformationsisomerer är stereoisomerer som kan omvandlas till varandra genom att rotera molekylen vid en enkelbindning. Dessa molekyler kallas conformers. Konformationen av en molekyl ges i antingen förskjutna konformation eller förmörkad konformation. Konformationen av en molekyl är orienteringen eller arrangemanget av atomerna i en molekyl när de tittas genom enkelbindningen som kan användas för att rotera molekylen.

Konformationerna av molekyler är relaterade till deras potentiella energier. Den förskjutna konformationen har en minimerad spänning mellan atomerna. Därför minimerar den den potentiella energin i den molekylen. Den förmörkade konformationen har maximal belastning mellan atomer. Därför har den förmörkade konformationen den högsta potentiella energin. Vinkeln mellan atomerna i dessa konformationer kallas dihedralvinkeln. För staggerad konformation är dihedralvinkeln 60^o medan dihedralvinkeln för förmörkad konformation är 0^o.

Figur 3: Två huvudsakliga konformationer av etan

Dessutom finns det två andra konformationer benämnda gauche och anti. När molekylen har en substituent kan dessa konformatorer ses. Gauche-konformationen har en dihedralvinkel på 60^o mellan substituenterna. Anti konformationen har en 180^o dihedralvinkel.

Figur 4: Gauche, Anti och Eclipsed Conformations of Butan

Ovanstående bild visar gauche-, anti- och förmörkelserna av butan. Här är vinkeln mellan två metylgrupper dihedralvinkeln.

Skillnad mellan konfigurations- och konformationsisomerer

Definition

Konfigurationsisomerer: Konfigurationsisomerer är stereoisomerer som inte kan omvandlas till varandra genom att rotera molekylen kring ett enkelbindning.

Konforma isomerer: Konformationsisomerer är stereoisomerer som kan omvandlas till varandra genom att rotera molekylen vid en enkelbindning.

Typer av isomerer

Konfigurationsisomerer: Det finns två typer av konfigurationsisomerer som geometriska isomerer och optiska isomerer.

Konforma isomerer: Det finns fyra typer av konformationsisomerer som förmörkad konformation, förskjuten konformation, gauche-konformation och anti-konformation.

Rotation av molekylen

Konfigurationsisomerer: Rotationen av molekylen runt ett enkelbindning ger inte sin isomer i konfigurationsisomerer.

Konforma isomerer: Rotationen av molekylen kring ett enkelbindning kan ge flera isomerer i konformationsisomerer.

Slutsats

Konfigurations- och konformationsisomerer är två olika typer av isomerer. Huvudskillnaden mellan konfigurations- och konformationsisomerer är att konfigurationsisomerer inte kan erhållas genom att rotera molekylen kring en enkelbindning, medan konforma isomerer kan erhållas genom att rotera molekylen kring ett enkelbindning.

referenser:

1. "Definitions: Examples of Conformational Isomers." Definitioner: Conformational Isomers (Examples), Available Here. Åtkomst 12 september 2017.
2. "5.2: Conformational Isomers." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 13 maj 2017, Tillgänglig här. Åtkomst 12 september 2017.
3. "Conformational isomerism." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13 aug 2017, Tillgänglig här. Åtkomst 12 september 2017.

Image Courtesy:

1. "Cis-trans example" Genom JaGa - Självtillverkat med BKChem och Inkscape (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. "Limonene struttura" Av Användare: Paginazero - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Escalonada e eclipsada" Av Pauloquimico - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
4. "Conformers" Av Odie5533 - wp-en (Public Domain) via Commons Wikimedia