Izomerizm nima?

Konfiguratsiya izomeriyasi. Stereokimyo asoslari. Geometrik izomeriya haqida tushunch
Kosmik izomerlar (stereoizomerlar) bir xil sifat va miqdoriy tarkibga va atomlarning bog'lanish tartibiga (kimyoviy tuzilishiga) ega, lekin molekuladagi atomlarning fazoviy joylashuvi boshqacha.
Ikkita turi bor fazoviy izomeriya: optik va geometrik

Optik izomeriya

Optik izomeriyada molekulalarning turli bo'laklari ma'lum bir atomga nisbatan turlicha joylashadi, ya'ni. boshqacha bor konfiguratsiya Masalan:
Bunday molekulalar bir xil emas, ular bir -birlarini ob'ekt va uning ko'zgu tasviri deb ataydilar va deyiladi enantiomerlar.
Enantiomerlar chirallik xususiyatiga ega. Chirallikning eng oddiy holati molekulada mavjudligidan kelib chiqadi xiralik markazi(chiral markazi), bu to'rt xil almashtiruvchini o'z ichiga oladigan atom bo'lishi mumkin. Bunday atomda simmetriya elementlari yo'q. Shu sababli uni assimetrik deb ham atashadi.

Konfiguratsion izomeriya

Bir хil tarkib va kimyoviy tuzilishga ega bo’lgan, ammo bir-biridan faqat konfiguratsiyasi bilan farq qiladigan stereoizomerlar konfiguratsion izomerlar deb ataladi.

Konfiguratsion izomerlar ikki хil bo’ladi: geometrik va optik.

Geometrik izomerlar

Geometrik izomeriya qo’sh bog’li moddalarda va ikkita o’rinbosar (bu o’rinbosarlar har хil uglerod atomlarida bo’lsa) tutgan alisiklik birikmalarda kuzatiladi.

Tarkibi va kimyoviy tuzilishi bir хil bo’lgan, ammo qo’sh bog’ yoki halqa tekisligiga nisbatan o’rinbosarlarning fazoda joylashishi bilan farq qiladigan izomerlar geometrik izomerlar deyiladi.

Molekulasida qo’sh bog’ tutgan, qo’sh bog’ hosil qilgan uglerod atomlarida ikki хil o’rinbosarlar bo’lgan to’yinmagan birikmalarining geometrik izomerlari mavjud bo’ladi.
Masalan, 1,2-diхloreten ClCH=CHCl ning molekulalari bir-biridan qo’sh bog’ tekisligiga nisbatan o’rinbosarlarning joylashishi bilan farq qiladigan ikkita fazoviy izomerlar holida bo’ladi.


Rasm 4.4. 1,2-dixloretenning geometrik izomerlari
Geometrik izomerlarning konfiguratsiyasini belgilash uchun sis-, trans- va E, Z-sistemalardan foydalaniladi. Agar molekuladagi qo’sh bog’li uglerod atomlardagi o’rinbosarlar fazoda qo’sh bog’ tekisligiga nisbatan bir tomonda joylashgan bo’lsa, bu izomer sis-, agar o’rinbosarlar qo’sh bog’ tekisligining har хil tomonida joylashgan bo’lsa – trans-izomer deyiladi.

H _H
С = C
H Cl
С = C

Cl _Cl
Cl _H

sis-1,2-dixloreten trans-1,2-dixloreten
Bu geometrik izomeriya yana sis-, trans-izomeriya deb ham yuritiladi.
Ikkita o’rinbosarlari har хil uglerod atomlarida bo’lgan alisiklik birikmalarning ham sis-, trans- izomerlari mavjud. Bunda o’rinbosarlar siklning bir tarafida joylashgan bo’lsa, sis- yoki siklning har хil tarafida (yuqorida, pastda) joylashgan bo’lsa, trans-izomer bo’ladi.

H H ^H
СН3

^Н3^{С СН}3
^Н3^{С H}

sis-1,2-dimetilsiklopropan trans-1,2-dimetilsiklopropan


Sis- va trans-izomerlar o’z fizikaviy konstantalariga ega bo’lgan alohida moddalardir. Faqat π- bog’ o’zilganda, energiya sarflanganda biridan ikkinchi izomerga o’ta oladi. O’z-o’zidan bir-biriga aylana olmaydi. Bu izomerlardan trans-izomer barqaror bo’ladi.
Agar qo’shbog’ tutgan uglerod atomlarida har хil o’rinbosarlar bo’lsa, ularni sis-, trans-sistema bilan nomlab bo’lmaydi, bunday paytda E, Z-sistemadan foydalaniladi.

Masalan,
17_Cl
35

_H 1
С = C ₆

1-brom-1-xlorpropan

^{Br CH}3
E,Z-sistema bo’yicha geometrik izomerlarni belgilashda qo’sh bog’ tutgan uglerod atomlaridagi o’rinbosarlarning kattaligi hisobga olinadi. O’rinbosarlarning kattaligi uning tarkibidagi atomlarning tartib nomeri bilan belgilanadi. Agar katta o’rinbosarlar qo’sh bog’ tekisliginig (π-bog’

tekisligi) bir tarafida joylashsa, bu izomer Z (nemischa zusammen – birgalikda), har хil tarafda joylashsa E (nemischa entgegen – qarshi) harflari bilan belgilanadi.

17_Cl
35
_H 1
С = C ₆

17_Cl
35

С = C

6
^CH3
1

^{Br CH}3
Br _H

(Z)-1-brom-1-xlorpropen (E)-1-brom-1-xlorpropen

³⁵Br > ¹⁷Cl > ⁶C > ¹H
1-brom-1-хlorpropen molekulasidagi birinchi uglerod atomidagi eng katta o’rinbosar brom (35), ikkinchi uglerod atomida esa metil radikali (9).
Molekulasida yana qo’sh bog’ >C=N va −N=N− fragmenti tutgan organik birikmalarning ham geometrik izomerlari bor. Faqat bunda qo’sh bog’ni hosil qilgan atomlar uchta yoki ikkita o’rinbosarga ega bo’ladi, to’rtinchi o’rinbosar rolini azot atomining bo’linmagan elektron jufti (↑↓) bajaradi.

^H5^C6

N = N

^C6^H5

^H5^C6


N = N



^C6^H5

(E)-azobenzol (Z)-azobenzol
anti-izomer sin-izomer

Geometrik izomerlar yana π-bog’ tutgani uchun va bir-biriga nisbatan diasteroizomerlar bulgani uchun ular π-diastereoizomerlar deb хam yuritiladi.

Molekulaning chiral yoki yo'qligini aniqlash uchun uning modelini, ko'zgu tasvirining modelini yaratish kerak (3.1 -rasm). , a) va ular kosmosda bir -biriga mos keladimi yoki yo'qligini bilib oling. Agar ular mos kelmasa, molekula chiraldir (3.1 -rasm, b), agar ular mos kelsa, u axiraldir.

Guruch. 3.1.

Enantiomerlarning barcha kimyoviy xossalari bir xil. Ularning jismoniy xossalari ham bir xil, optik faollik bundan mustasno: bir shakl yorug'lik polarizatsiyasi tekisligini chapga, ikkinchisi bir xil burchak bilan o'ngga buriladi.
Bir xil miqdordagi optik antipodlar aralashmasi, har bir antipoddan fizik xususiyatlari jihatidan, optik faollikdan mahrum bo'lgan, individual kimyoviy birikma kabi harakat qiladi. Bunday modda deyiladi rasemik aralashma, yoki irqchi.
Yangi assimetrik uglerod atomlari hosil bo'lgan barcha kimyoviy transformatsiyalar uchun har doim rasematlar olinadi. Rasematlarni optik faol antipodlarga ajratishning maxsus usullari mavjud.
Agar molekulada bir nechta assimetrik atomlar bo'lsa, fazoviy izomerlar optik antipod bo'lmagan holat bo'lishi mumkin. Masalan:


Bir -biriga nisbatan enantiomer bo'lmagan fazoviy izomerlar deyiladi diastereomerlar.
Diastereomerlarning alohida holati geometrikdir (sis- trais-) izomerlar.