Unterschied zwischen Konfigurations- und Konformationsisomeren

Hauptunterschied - Konfigurations- und Konformationsisomere

Isomerie ist das Vorhandensein unterschiedlicher Strukturen oder räumlicher Anordnungen für dieselbe Molekülformel. Mit anderen Worten, Isomere einer bestimmten Verbindung bestehen aus demselben Typ von Atomen im gleichen Verhältnis, sind jedoch aufgrund der Unterschiede in der Konnektivität und der Anordnung dieser Atome verschiedene Verbindungen. Konfigurations- und Konformationsisomerie sind zwei Arten, die in organischen Verbindungen gefunden werden. Diese beiden Typen unterscheiden sich aufgrund ihrer Rotation. Der Hauptunterschied zwischen Konfigurations- und Konformationsisomeren besteht darin Konfigurationsisomere können nicht durch Rotation des Moleküls um eine Einfachbindung erhalten werden, während Konformationsisomere durch Rotation des Moleküls um eine Einfachbindung erhalten werden können.

Wichtige Bereiche

1. Was sind Konfigurationsisomere?
      - Definition, Strukturerklärung mit Beispielen
2. Was sind Konformationsisomere?
      - Definition, Strukturerklärung mit Beispielen
3. Was ist der Unterschied zwischen Konfigurations- und Konformationsisomeren?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Konfiguration, Konfigurationsisomere, Konformation, Konformationsisomere, Eclipsed-Konformation, geometrische Isomere, Isomerie, optische Isomere, gestaffelte Konformation

Was sind Konfigurationsisomere?

Konfigurationsisomere sind Stereoisomere, die nicht durch Rotation des Moleküls um eine Einfachbindung ineinander überführt werden können. Diese Konfigurationsisomere sind in zwei Arten als geometrische Isomere und optische Isomere zu finden.

Geometrische Isomere

Geometrische Isomere werden auch als cis-trans-Isomere bezeichnet. Diese Art von Isomerie findet man meistens in Alkenen und selten in Alkanen. Geometrische Isomerie beschreibt das Vorhandensein von zwei identischen Gruppen (die an die Vinylkohlenstoffatome gebunden sind), die auf derselben Seite oder auf der gegenüberliegenden Seite der Doppelbindung angeordnet sind. Wenn sich die beiden identischen Gruppen auf derselben Seite befinden, wird es als cis-Isomer bezeichnet, und wenn sich die beiden identischen Gruppen auf der gegenüberliegenden Seite befinden, wird es als Trans-Isomer bezeichnet.

Abbildung 1: Cis-trans-Isomerie

Hier kann ein Isomer aufgrund der Anwesenheit einer Doppelbindung nicht gedreht werden, um das andere Isomer zu erhalten. Die Pi-Bindung verhindert die Rotation um sie herum. 

Optische Isomere

Optische Isomerie kann in Molekülen gefunden werden, in denen Chiralität vorliegt. Chiralität ist das Vorhandensein von chiralen Kohlenstoffen, die die optische Aktivität eines Moleküls verursachen können. Ein chiraler Kohlenstoff ist ein Kohlenstoffatom, an das vier verschiedene Gruppen gebunden sind. Daher ist das Spiegelbild dieses Moleküls nicht mit dem Molekül überlagert.

Abbildung 2: Optische Isomerie

Das obige Bild zeigt zwei optische Isomere. Diese Isomere können planar polarisiertes Licht in entgegengesetzte Richtungen drehen. Das R-Isomer kann eben polarisiertes Licht in die entgegengesetzte Richtung drehen, in der das S-Isomer das Licht drehen kann. Der Buchstabe R gibt die Richtung im Uhrzeigersinn an, während das S die Richtung gegen den Uhrzeigersinn anzeigt.

Was sind Konformationsisomere?

Konformationsisomere sind Stereoisomere, die durch Rotation des Moleküls an einer Einfachbindung ineinander überführt werden können. Diese Moleküle werden Konformere genannt. Die Konformation eines Moleküls ist in beiden angegeben gestaffeltes Exterieur oder eclipsed konformation. Die Konformation eines Moleküls ist die Orientierung oder Anordnung der Atome eines Moleküls, wenn es durch die Einfachbindung betrachtet wird, die zum Drehen des Moleküls verwendet werden kann.

Die Konformationen von Molekülen hängen mit ihren potentiellen Energien zusammen. Die gestaffelte Konformation hat eine minimale Belastung zwischen den Atomen. Daher wird die potentielle Energie in diesem Molekül minimiert. Die verdeckte Konformation hat die maximale Spannung zwischen den Atomen. Daher hat die verdeckte Konformation die höchste potentielle Energie. Der Winkel zwischen den Atomen in diesen Konformationen wird als Diederwinkel bezeichnet. Bei einer gestaffelten Konformation beträgt der Diederwinkel 60^O während der Diederwinkel für die gefüllte Konformation 0 beträgt^O.

Abbildung 3: Zwei Hauptkonformationen von Ethan

Darüber hinaus gibt es zwei weitere Konformationen, die als gauche und anti bezeichnet werden. Wenn das Molekül einen Substituenten aufweist, sind diese Konformere sichtbar. Die Gauche-Konformation hat einen Diederwinkel von 60^O zwischen den Substituenten. Die Anti-Konformation hat eine 180^O Diederwinkel.

Abbildung 4: Gauche-, Anti- und Eclipsed-Konformationen von Butan

Das obige Bild zeigt die Gauche-, Anti- und Eclipse-Konformationen von Butan. Hier ist der Winkel zwischen zwei Methylgruppen der Diederwinkel.

Unterschied zwischen Konfigurations- und Konformationsisomeren

Definition

Konfigurationsisomere: Konfigurationsisomere sind Stereoisomere, die nicht durch Rotation des Moleküls um eine Einfachbindung ineinander überführt werden können.

Konformationsisomere: Konformationsisomere sind Stereoisomere, die durch Rotation des Moleküls an einer Einfachbindung ineinander überführt werden können.

Arten von Isomeren

Konfigurationsisomere: Es gibt zwei Arten von Konfigurationsisomeren als geometrische Isomere und optische Isomere.

Konformationsisomere: Es gibt vier Arten von Konformationsisomeren, z. B. Konformationsform, gestaffelte Konformation, Gangkonformation und Anti-Konformation.

Rotation des Moleküls

Konfigurationsisomere: Die Rotation des Moleküls um eine Einfachbindung ergibt nicht sein Isomer in Konfigurationsisomeren.

Konformationsisomere: Die Rotation des Moleküls um eine einzelne Bindung kann in Konformationsisomeren mehrere Isomere ergeben.

Fazit

Konfigurations- und Konformationsisomere sind zwei verschiedene Arten von Isomeren. Der Hauptunterschied zwischen Konfigurations- und Konformationsisomeren besteht darin, dass Konfigurationsisomere nicht durch Rotation des Moleküls um eine Einfachbindung erhalten werden können, während Konformationsisomere durch Rotation des Moleküls um eine Einfachbindung erhalten werden können.

Verweise:

1. "Definitionen: Beispiele für Konformationsisomere". Definitionen: Konformationsisomere (Beispiele), hier erhältlich. Abgerufen am 12. September 2017.
2. "5.2: Konformationsisomere". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 13. Mai 2017, hier verfügbar. Abgerufen am 12. September 2017.
3. „Konformationsisomerie“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13. August 2017, hier verfügbar. Abgerufen am 12. September 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "Cis-trans-Beispiel" Von JaGa - Selbst gemacht mit BKChem und Inkscape (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. “Limonene struttura” Nach Benutzer: Paginazero - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
3. “Escalonada e eclipsada” Von Pauloquimico - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
4. "Conformers" Von Odie5533 - wp-de (Public Domain) über Commons Wikimedia