主な違い – シス異性体とトランス異性体
立体異性は、原子の結合が同じ分子の空間配置の違いです。これらの分子は、化学式と分子式は同じですが、形状が異なります。これらの立体異性体は、これらの分子間の類似性を考慮して、いくつかのカテゴリに分類できます。シス-トランス異性体は、アルカン、より具体的にはアルケンに見られるタイプの異性体の 1 つです。シス-トランス異性は、側基の位置が変化し、残りの分子は互いに同一である場合に見られます。シス異性体とトランス異性体の主な違いは、シス異性体は本質的に極性であるのに対し、トランス異性体は比較的非極性であることです。
対象となる主な分野
1.シス異性体とは
– 定義、構造に関連するプロパティ
2.トランス異性体とは
– 定義、構造に関連するプロパティ
3.シス異性体とトランス異性体の違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:アルカン、アルケン、シス-トランス異性体、幾何学、異性体、非極性、極性、立体異性
シス異性体とは
シス異性体は、原子の結合が同じ分子であり、同じ側にある同一の側基で構成されています。たとえば、アルケンでは、少なくとも 1 つの炭素-炭素二重結合が存在します。 2つの炭素原子に結合しているが、分子の同じ側に位置する同一の基がある場合、それらはシス異性体と呼ばれます.シス異性を持つためには、分子は 2 つの同一の側基と 2 つの異なる側基を持つ必要があります。 2 つの同一の側基は、2 つのビニル炭素原子 (二重結合にある炭素原子) に結合する必要があります。
図 1:2-ブテン分子のシス異性体
上の図に示すように、2-ブテンにはシス-トランス異性があります。ここで、シス異性体は、各ビニル炭素原子に結合した2つのメチル基で構成されています。これらの 2 つのメチル基は、分子の同じ側にあります。
同じ側にある同じ基は、その分子の極性に影響します。同じ側に電気陰性側基がさらにある場合、その分子には非常に高い極性があります。したがって、その分子は極性の高い分子になります。この極性の増加により、これらの分子間に強い引力が生じます。強い引力により分子が互いに離れる能力が低下するため、これにより沸点が高くなります。しかし、シス異性体は分子間の反発力により密集していないため、融点は比較的低くなります。
トランス異性体とは
トランス異性体は、原子の接続が同じ分子であり、反対側にある同一の側基で構成されています。ここでは、同一の側基が十字型に配置されています。分子は、トランス異性を持つために、2 つの同一の側基と 2 つの異なる側基を持つ必要があります。 2 つの同一の側基が 2 つのビニル炭素原子に結合していますが、これらの基は反対方向に位置しています。
図 2:2-ブテンのトランス異性体
上の画像に示すように、トランス異性体は反対側に 2 つのメチル基を持っています。 2 つのメチル基は同じ炭素原子に結合していません。したがって、これはトランス異性の良い例です。
トランス異性体は、多くの場合、非極性分子です。しかし、存在する側基のタイプに応じて、ある程度の極性が存在する可能性があります。ただし、極性が少ない/ないため、トランス分子間に強い引力はありません。したがって、トランス異性体の沸点は比較的低くなります。
シス異性体とトランス異性体の違い
定義
シス異性体: シス異性体は、原子の接続が同じ分子であり、同じ側にある同一の側基で構成されています。
トランス異性体: トランス異性体は、原子の接続が同じ分子であり、反対側にある同一の側基で構成されています。
極性
シス異性体: シス異性体は常に極性分子です。
トランス異性体: トランス異性体は極性が低いか、無極性です。
融点
シス異性体: シス異性体の融点は、分子がゆるくパッキングされているため、比較的低くなります。
トランス異性体: トランス異性体の融点は、分子が密集しているため比較的高いです。
沸点
シス異性体: cis 異性体の沸点は、強力な引力が存在するため、比較的高くなります。
トランス異性体: 強い引力がないため、トランス異性体の沸点は比較的低いです。
結論
シス-トランス異性は、原子の接続性は同じだが特性が異なる分子間の違いを表します。これらの異なる特性は、2 つの分子の空間配置の違いによって引き起こされます。シス異性体とトランス異性体の主な違いは、シス異性体が本質的に極性であるのに対し、トランス異性体は比較的非極性であることです。
