Isómeros geométricos vs isómeros estructurales
Los isómeros son compuestos diferentes con la misma fórmula molecular. Hay varios tipos de isómeros. Los isómeros se pueden dividir principalmente en dos grupos como isómeros constitucionales y estereoisómeros. Los isómeros constitucionales son isómeros en los que la conectividad de los átomos difiere en las moléculas. En los estereoisómeros, los átomos están conectados en la misma secuencia, a diferencia de los isómeros constitucionales. Los estereoisómeros difieren solo en la disposición de sus átomos en el espacio. Los estereoisómeros pueden ser de dos tipos, enantiómeros y diastereómeros. Los diastereómeros son estereoisómeros, cuyas moléculas no son imágenes especulares entre sí. Los enantiómeros son estereoisómeros, cuyas moléculas son imágenes especulares no superponibles entre sí. Los enantiómeros ocurren solo con moléculas quirales. Una molécula quiral se define como aquella que no es idéntica a su imagen especular. Por lo tanto,la molécula quiral y su imagen especular son enantiómeros entre sí. Por ejemplo, la molécula de 2-butanol es quiral y ella y sus imágenes especulares son enantiómeros.
Isómeros geométricos
Los isómeros geométricos son un tipo de estereoisómeros. Este tipo de isómeros se produce cuando las moléculas tienen una rotación restringida, básicamente, debido a un doble enlace. Cuando hay un solo enlace carbono-carbono, la rotación es posible. Por lo tanto, dibujemos los átomos, su disposición será la misma. Pero cuando hay un doble enlace carbono-carbono, podemos dibujar dos arreglos de átomos en una molécula. Los isómeros resultantes se conocen como isómeros cis, trans o isómeros EZ. En el isómero cis, los mismos tipos de átomos están en el mismo lado de la molécula. Pero en el isómero trans, los mismos tipos de átomos están en el lado opuesto de la molécula. Por ejemplo, las estructuras cis y trans del 1,2-dicloroetano son las siguientes.
Para que una molécula tenga isómeros geométricos, no solo es suficiente tener solo un doble enlace. Los dos átomos o grupos unidos a un extremo del doble enlace deben ser diferentes. Por ejemplo, la siguiente molécula no tiene isómeros geométricos, ambos átomos en el extremo izquierdo son hidrógenos. Por eso, si lo dibujamos en cis o trans, ambas moléculas son iguales.
Pero no importa si los cuatro grupos o átomos adjuntos son diferentes. En esa ocasión, podemos nombrarlos como E o Z.
Isómeros estructurales
Estos también se conocen como isómeros constitucionales. Los isómeros constitucionales son isómeros, donde la conectividad de los átomos difiere en las moléculas. El butano es el alcano más simple que muestra isomería constitucional. El butano tiene dos isómeros constitucionales, el propio butano y el isobuteno.
Dado que sus conectividades son diferentes, dos moléculas tienen diferentes propiedades físicas y químicas. Los isómeros estructurales pueden estar formados por hidrocarburos cuando tienen un mínimo de cuatro átomos de carbono. Hay tres tipos de isómeros estructurales como isómeros de grupo esquelético, posicional y funcional. En la isomería esquelética, como se da en el ejemplo anterior, el esqueleto se reordena para dar diferentes isómeros. En los isómeros de posición, un grupo funcional u otro grupo cambia de posición. En los isómeros de grupos funcionales, aunque tienen la misma fórmula, las moléculas difieren en tener diferentes grupos funcionales.
¿Cuál es la diferencia entre isómeros geométricos e isómeros estructurales?
• Los isómeros geométricos son estereoisómeros. Por lo tanto, las conectividades también son las mismas en comparación con los isómeros estructurales, donde los isómeros difieren debido a las conectividades de los átomos. En los isómeros geométricos, difieren debido a la disposición tridimensional en el espacio.
• A menudo, para una molécula hay dos isómeros geométricos como cis, trans o E, Z, pero para una molécula puede haber una gran cantidad de isómeros estructurales.
• La isomería geométrica se manifiesta básicamente por moléculas con dobles enlaces carbono-carbono. La isomería estructural también se muestra en alcanos, alquenos, alquinos y compuestos aromáticos.
