主な違い - 位置化学と立体化学
位置化学と立体化学は、化学の 2 つの特定の分野です。位置化学は、位置選択的反応の化学です。化学反応がどのように起こるかを表す用語です。位置選択性は、他のすべての可能な方向よりも化学結合を作成または切断する 1 つの方向の優先度です。一方、立体化学は、有機分子の空間配置の研究を含む化学の一分野です。立体化学は、立体異性体の配置を説明します。位置化学と立体化学の主な違いは、位置化学は化学反応の最終生成物の原子配置を記述するのに対し、立体化学は分子の原子配置とその操作を記述することです。
対象となる主な分野
1.位置化学とは
– 定義、マルコフニコフの法則、反マルコフニコフの法則
2.立体化学とは
– 定義、立体異性体、幾何異性体、光学異性体、キラリティー
3.位置化学と立体化学の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:シス異性体、幾何異性体、異性体、位置化学、位置選択性、立体化学、立体異性体、トランス異性体
位置化学とは
位置化学は、化学反応の位置選択性を説明する化学の一分野です。位置選択性 は、反応生成物の配置において、他のすべての可能な方向よりも 1 つの方向が優先されることです。
位置化学は、複数の生成物を生成する化学反応において、どの生成物が主要な生成物であり、どれがマイナーな生成物であるかを示します。これは、試薬分子が追加されるターゲット分子の可能な位置に依存します。たとえば、置換ベンゼン 環では、試薬分子は 3 つの可能な位置のいずれかに結合できます。オルト 、para とメタ 位置、ベンゼン環に既に存在する置換基に応じて。
図 1:トルエンの塩素化は位置選択的です
上の反応はトルエンの塩素化を示しています。塩素原子がトルエン分子に結合する可能性のある位置がいくつかあります。しかし、パラ置換はすべての中で最も安定しています。したがって、この反応によって得られる主要な生成物です。
特定の化学反応の主要な生成物を決定するために、いくつかの規則が導入されました。最初のルールはマルコフニコフのルールです。マルコフニコフ則によると、プロトンは、アルケンまたはアルキンの付加反応で、それに結合した水素原子の数が最も多い炭素原子に付加されます。このルールは、特定の化学反応の最終生成物を予測するのに役立ちます。
しかし、後に導入された反マルコフニコフ則によれば、アルケンまたはアルキンの付加反応では、水素原子の数が最も少ない炭素原子にプロトンが付加されます。それに付属しています。この反応から得られる最終生成物は、反マルコフニコフ生成物と呼ばれます。このメカニズムには、カルボカチオン中間体の形成は含まれません。化学反応は、反応混合物に HOOH などの過酸化物を追加することにより、反マルコフニコフ生成物を生成する反応にすることができます。
位置化学に関するその他の規則には、求核試薬の付加反応に関する Fürst-Plattner 規則、閉環反応の位置選択性に関する Baldwin の規則などがあります。
立体化学とは
立体化学は、有機分子の空間配置とその操作の研究を含む化学の一分野です。これには、立体異性体の研究が含まれます。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、シス異性体とトランス異性体です。これらの異性体は、二重結合を持つ分子で発生します。ビニル炭素原子への官能基の結合は、これら2つの異性体の違いです。 (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 2:幾何異性
さらに、立体化学はキラリティーの概念についても説明しています。キラリティーとは、その鏡像が分子と重ね合わせることができないという分子の特性です。キラル炭素は不斉炭素です。炭素原子は、最大 4 つの結合を持つことができます。キラル炭素は 4 つの異なる基に結合しており、非対称です。キラル炭素であるためには、炭素原子は常に sp 混成でなければなりません。キラル分子は、通常、少なくとも 1 つのキラル炭素を含んでいます。 sp または sp2 混成炭素原子は、π 結合が存在するために周囲に 4 つの異なる基を持つことができないため、キラルになることはできません。光学異性体は、キラル炭素を持つ分子で発生します。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。
位置化学と立体化学の違い
定義
位置化学: 位置化学は、化学反応の位置選択性を説明する化学の一分野です。
立体化学: 立体化学は、有機分子の空間配置とその操作の研究を含む化学の一分野です。
フォーカス
位置化学: 位置化学は、特定の化学反応の最終生成物を決定するために使用される規則を説明します。
立体化学: 立体化学は、さまざまな立体異性体の原子配置を説明します。
仕様
位置化学: 位置化学には、マルコフニコフ則、反マルコフニコフ則、フュルスト・プラットナー則、ボールドウィン則などの重要な規則が含まれます。
立体化学: 立体化学には、分子の幾何異性体、光学異性体、およびキラリティーが含まれます。
結論
位置化学と立体化学は、化学の 2 つの重要なサブカテゴリです。位置化学と立体化学の主な違いは、位置化学が化学反応の最終生成物の原子配列を記述するのに対し、立体化学は分子の原子配列とその操作を記述することです。
参照:
1.「位置選択性」。ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018 年 1 月 13 日、こちらから入手可能。
画像提供:
1. Mfomich による「位置選択性トルエン塩素化」 – Commons Wikimedia 経由の自作 (CC0)
2. 「シストランスの例」JaGa 著 – BKChem と Inkscape を使用して自作 (CC BY-SA 3.0)、Commons Wikimedia 経由
