主な違い - 構成異性体と立体異性体
異性化は有機化学における重要な現象であり、同じ分子式で異なる特性を持つ化合物が存在する理由を説明します。異性は、分子式は同じだが構造または空間配置が異なる 2 つ以上の分子間の関係として定義できます。異性体の主なカテゴリーは、構造異性体または構造異性体と立体異性体です。 主な違い 構造異性体と立体異性体の違いは、構造異性体は分子式は同じだが原子配置が異なる分子であることです。 一方、立体異性体は、分子式と原子配列は同じですが、空間配置が異なる分子です。
対象となる主な分野
1.構成異性体とは
– 定義、タイプ、プロパティ、例
2.立体異性体とは
– 定義、タイプ、プロパティ、例
3.構成異性体と立体異性体の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:鎖異性、キラリティー、シス-トランス異性体、構成異性体、官能基異性体、幾何異性体、異性体、光学異性体、位置異性体、立体異性体、構造異性体 
構成異性体とは
構成異性体は構造異性体とも呼ばれます .これらは、分子式は同じですが、原子配列が異なる分子です。原子配列とは、分子の原子が互いに結合する方法または順序を指します。これにより、互いに異なる官能基と側基を持つ構造異性体が得られます。
分子内の異性の位置に応じて、構成異性体はいくつかのグループに分類されます。
- 鎖異性
- 位置異性
- 官能基異性
- メタメリズム
- 互変異性
これらのグループのいくつかを以下で説明します。
鎖異性
鎖異性は、特定の化合物の炭素鎖の配置が異なることです。たとえば、C5 H12 化合物は、以下のように異なる構造を持つことができます。
図 01:ペンタンの直鎖および分岐構造は構成異性体です
上の 2 つの画像は、ペンタンの 2 つの異なる原子配置を示しています。これらの異なる配置により、2 つの分子は異なる化学的および物理的特性を持ちます。しかし、原子組成が同じであるため、2 つの分子のモル質量は同じになります。
位置異性
位置異性は、同じ官能基が炭素鎖の異なる炭素原子に結合している場合に発生します。つまり、官能基の位置は分子ごとに異なりますが、炭素鎖は同じです。
図 02:プロパノールの位置異性
官能基異性
官能基異性では、分子式は同じですが、異性体は異なる官能基を持っています.
立体異性体とは
立体異性体は、分子式と原子配列は同じですが、空間配置が異なる分子です。立体異性体の 2 つの主なグループは次のとおりです。
- 幾何異性体
- 光学異性体
幾何異性体
幾何異性体は cis-trans とも呼ばれます 異性体 .これらの異性体は常にペアで発生します。 2 つの異性体は cis です -異性体とトランス -異性体。これらの異性体は、二重結合を持つ分子で発生します。これら 2 つの異性体の違いは、ビニル炭素原子への官能基の結合です。 (ビニル炭素は、別の炭素原子との二重結合を持つ炭素原子です。)
図 03:C4 のシス-トランス異性体 H8
光学異性体
光学異性体は、キラル炭素を持つ分子で発生します。キラル炭素は、4 つの異なる基が結合した炭素原子です。このキラル炭素は、その分子の重ね合わせることができない鏡像である立体異性体の発生を引き起こします。
図 04:C3 の光学異性体 H8O3
構成異性体と立体異性体の違い
定義
構成異性体: 構成異性体は、分子式は同じですが、原子配置が異なる分子です。
立体異性体: 立体異性体は、分子式と原子配置が同じであるが、空間配置が異なる分子です。
原子の配置
構成異性体: 構造異性体の原子の配置は、異性体ごとに異なります。
立体異性体: 立体異性体の原子の配置は同じです。
キラリティー
構成異性体: 構造異性体にはキラリティーがありません。
立体異性体: キラリティーは立体異性体に存在します。
化学的および物理的特性
構成異性体: 構成異性体は、非常に異なる化学的および物理的特性を持っています。
立体異性体: 立体異性体は、比較的近い化学的および物理的特性を持っています。
結論
異性体の主な分類は、構造異性体と立体異性体です。構造異性体と立体異性体の主な違いは、構造異性体は分子式が同じであるが原子配置が異なる分子であるのに対し、立体異性体は分子式と原子配置が同じで空間配置が異なる分子であるということです。
