主な違い – 構成異性体と立体異性体
異性とは、同じ分子式に対して異なる構造または空間配置が存在することです。つまり、特定の化合物の異性体は、同じ種類の原子が同じ比率で構成されていますが、これらの原子の接続性と配置の違いにより異なる化合物です。立体配置異性と配座異性は、有機化合物に見られる 2 つのタイプです。これらの 2 つのタイプは、回転によって互いに異なります。配置異性体と配座異性体の主な違いは、単結合を中心に分子を回転させても配置異性体は得られないのに対し、単結合を中心に分子を回転させても配座異性体が得られることです。
対象となる主な分野
1.立体異性体とは
– 定義、構造の説明と例
2.コンフォメーション異性体とは
– 定義、構造の説明と例
3.立体異性体と立体異性体の違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:配置、配置異性体、配座、配座異性体、Eclipsed 配座、幾何異性体、異性、光学異性体、互い違い配座
立体異性体とは
立体異性体は、単結合を中心に分子を回転させても相互に変換できない立体異性体です。これらの立体異性体には、幾何異性体と光学異性体の 2 種類があります。
幾何異性体
幾何異性体は、シス-トランス異性体とも呼ばれます。このタイプの異性は、主にアルケンに見られ、アルカンにはめったに見られません。幾何異性は、二重結合の同じ側または反対側に位置する (ビニル炭素原子に結合している) 2 つの同一の基の存在を表します。 2 つの同じ基が同じ側にある場合はシス異性体と呼ばれ、2 つの同じ基が反対側にある場合はトランス異性体と呼ばれます。
図 1:シス-トランス異性
ここでは、二重結合が存在するため、一方の異性体を回転してもう一方の異性体を取得することはできません。パイ結合はその周りの回転を禁止します。
光学異性体
光学異性は、キラリティーが存在する分子で見られます。キラリティーとは、分子の光学活性を引き起こすキラル炭素の存在です。キラル炭素は、4 つの異なる基が結合した炭素原子です。したがって、この分子の鏡像は分子と重ね合わせることができません。
図 2:光学異性
上の画像は、2 つの光学異性体を示しています。これらの異性体は、平面偏光を反対方向に回転させることができます。 R 異性体は、s 異性体が光を回転できるのとは反対の方向に平面偏光を回転させることができます。文字 R は時計回りの方向を示し、S は反時計回りの方向を示します。
配座異性体とは
配座異性体は、単結合で分子を回転させることによって互いに変換できる立体異性体です。これらの分子は配座異性体と呼ばれます。分子の配座は、互い違いの配座のいずれかで与えられます または重なり合ったコンフォメーション .分子のコンフォメーションは、分子を回転させるために使用できる単結合を通して見たときの分子の原子の方向または配置です。
分子のコンフォメーションは、そのポテンシャル エネルギーに関連しています。千鳥配置では、原子間の歪みが最小限に抑えられます。したがって、その分子のポテンシャルエネルギーを最小化します。重なり合ったコンフォメーションは、原子間の歪みが最大になります。したがって、重なり合ったコンフォメーションは、最も高いポテンシャル エネルギーを持ちます。これらのコンフォメーションの原子間の角度は、二面角と呼ばれます。互い違い構造の場合、二面角は 60 度ですが、重なり構造の場合、二面角は 0 度です。
図 3:エタンの 2 つの主な配座
さらに、ゴーシュとアンチという名前の 2 つのコンフォメーションがあります。分子が置換基を持つ場合、これらの配座異性体を見ることができます。ゴーシュ配座では、置換基間の二面角は 60 度です。アンチ配座の二面角は 180 です。
図 4:ブタンのゴーシュ、アンチ、およびエクリプス配座
上の画像は、ブタンのゴーシュ、アンチ、およびエクリプス配座を示しています。ここで、2 つのメチル基の間の角度が二面角です。
立体異性体と立体異性体の違い
定義
立体異性体: 立体異性体は、単結合を中心に分子を回転させても相互に変換できない立体異性体です。
配座異性体: 配座異性体は、単結合で分子を回転させることによって互いに変換できる立体異性体です。
異性体の種類
立体異性体: 立体異性体には、幾何異性体と光学異性体の2種類があります。
配座異性体: eclipsed 配座、staggered 配座、gauche 配座、anti 配座の 4 種類の配座異性体があります。
分子の回転
立体異性体: 単結合の周りの分子の回転は、配置異性体でその異性体を与えません.
配座異性体: 単結合を中心とした分子の回転により、配座異性体に複数の異性体が生じる可能性があります。
結論
立体配置異性体と配座異性体は、2 つの異なるタイプの異性体です。立体配座異性体と配座異性体の主な違いは、配座異性体は単結合を中心に分子を回転させても得られないのに対し、配座異性体は単結合を中心に分子を回転させても得られないことです。
