Geometrik İzomerler Nedir?

Ayrıca bir cis-trans izomeri olarak da adlandırılan geometrik bir izomer, iki durumu olan bir tür stereoizomerdir. İzomerler, aynı moleküler formüle sahip olan ancak moleküler yapılarında farklılık gösteren moleküllerdir. Bir stereoizomer, atomların aynı sırada meydana geldiği bir izomer türüdür, ancak yine de yapısal olarak farklıdır. Geometrik izomerler durumunda, moleküller ya bir merdiven şekli ya da bir U şekli oluşturur.

Yaygın olarak karbon-karbon çift bağlı moleküllerde ortaya çıkan geometrik izomerler, iki ya da üçlü bağ içeren iki merkezi atomu olan herhangi bir maddede geometrik izomerler oluşabilir. Bir elektronu paylaşan iki atom tarafından oluşturulan tek bağlar, moleküllerin kendi ekseni üzerinde dönmelerine izin verir, serbest dönüş denir. Serbest dönüş, atomların aynı şekilde bağlanmış olmasına rağmen farklı yapısal molekül konfigürasyonlarına izin verir. Farklı yapı gösteren tek bağlanmış merkez atomlu moleküller geometrik izomerler gibi görünebilir, fakat aslında bağında bükülmüş olan aynı moleküldür.

İki elektron paylaşan iki atom tarafından oluşturulan çift bağ, serbest dönüşe izin vermez. Dönüşleri kısıtlandığından, çift bağlı moleküller farklı şekiller oluşturmak için bükülemezler, bu nedenle farklı bir yapısal düzenlemeye sahip olanlar yapısal olarak farklı moleküllerdir. Geometrik izomerlerde, bir atom - veya daha sıklıkla bir atom grubu - merkezi atomların her birine bağlanır. Bu iki tür yapı oluşturur.

İlk olarak, atom grubu her iki atom için aynı yerde merkezi atoma bağlanır, böylece molekülün her bir tarafı diğerinin ayna görüntüsüdür. Bu U şekli molekülünü veya cis izomerini oluşturur. İkinci yapıda, atom grupları merkez moleküller üzerindeki zıt yerlerde bağlanır ve bir merdiven yapısı yaratılır.

Örneğin, en basit geometrik izomerler, yağda bulunan gaz buten izomerleri, ancak-2-en'dir. Buten, C4H8, ikisi geometrik izomerler olan dört izomere sahiptir. But-2-en'deki merkezi atomların her ikisi de çift karbonlu birleşmiş bir bağdır. Her bir karbon atomuna bağlı bir hidrojen atomu ve bir CH3 molekülüdür. Cis-but-2-en'de, CH3 molekülleri bir U şekli oluşturan her karbon atomunun aynı tarafında bulunur. Trans-but-2-ene'de, CH3 molekülleri, merdiven şeklinde, karşı taraflara yerleştirilmiştir.

Geometrik izomerler birbirlerinden farklı davranırlar. Örneğin cis ve trans but-2-en, farklı kaynama ve erime noktalarına sahiptir. Cis izomerinin kaynama sıcaklığı 39.2 ° F (4 ° C) ve erime sıcaklığı -218 ° F (-139 ° C) iken trans izomer 33.8 ° F (1 ° C) 'de kaynar ve erimektedir. -157 ° F (-105 ° C).