Изомерия органических соединений.

Для органических соединений имеется возможность существования нескольких соединений одного элементарного состава. Это явление получило название изомерии а сами вещества – изомеры.

Изомеры – это органические соединения, имеющие одинаковый элементарный состав, но различную структуру (различный порядок связи атомов в молекуле) и, следовательно, разные физические и химические свойства.

Явление изомерии объясняется способностью атомов углерода к образованию четырех ковалентных связей, в том числе с другими атомами углерода.

Все изомеры делят на два больших класса – структурные изомеры и пространственные изомеры.

Структурные изомеры.

Изомеры, отвечающие структурным различным формулам органических соединений (с разным порядком соединения атомов).

Среди структурных изомеров выделяют три группы.

Первая группа: соединения, содержащие функциональные различные группы и относящиеся к разным классам органических соединений.

CH₃-CH₂-NO₂ (нитроэтан) HOOC-CH₂-NH₂ (аминоуксусная кислота)

Вторая группа: соединения, отличающиеся углеродными скелетами.

СН₃-СН₂-СН₂-СН₃ (н-бутан). СН₃-СН₂-СН(СН₃)-СН₃ (2-метилпропан).

Третья группа: соединения, отличающиеся положением заместителя или кратной связи:

а) СН₃-СН=СН-СН₃ (бутен-2) СН₃-СН₂-СН=СН₂ (бутен-1),

б) СН₃-СН(ОН)-СН₃ (пропанол-2) СН₃-СН₂-СН₂-ОН (пропанол-1).

Пространственные изомеры (стереоизомеры).

Пространственные изомеры имеют одинаковые заместители у каждого атома углерода и отличающиеся лишь их взаимным расположением в пространстве.

Стереоизомеры можно разделить на два тина: геометрические и оптические изомеры.

Геометрическая изомерия характерна для соединений, содержащих двойную связь или цикл. В таких молекулах часто возможно провести условную плоскость таким образом, что заместители у разных атомов углерода могут оказаться по одну сторону (цис-) или по разные стороны (транс-) от этой плоскости:

а) цис-бутен-2 б) транс-бутен-2,

а) трас-1,2-диметилциклогексан б) цис-1,2-диметилциклогексан.

Оптические изомеры.

Оптическими изомерами называют молекулы, зеркальные изображения которых не совместимы.

Химическая связь.

Связь между атомами химических элементов (химическая связь) имеет электростатическую природу и осуществляется взаимодействием внешних (валентных) электронов, в большей или меньшей степени удерживаемых положительно заряженными ядрами связываемых атомов.

Тип и свойства химической связи определяются электроотрицательностью элементов, участвующих в ее образовании.

Представление о строении и особенностях химических связей между различными атомами необходимо для понимания того, как построены химические соединения и какие свойства (химические, физические) они проявляют.