Οπτικός ισομερισμός σε ενώσεις συντονισμού

Οι ενώσεις που έχουν ισοδύναμο τύπο αλλά διαφορετικές δομικές διατάξεις ονομάζονται ισομερή. Δύο ή περισσότερες διαφορετικές ενώσεις με ισοδύναμο τύπο ονομάζονται ισομερή. Δύο κύρια είδη ισομερισμού είναι γνωστά μεταξύ των ενώσεων συντονισμού. Καθένα από τα οποία μπορεί να υποδιαιρεθεί περαιτέρω.

Στερεοϊσομερή

Τα στερεοϊσομερή έχουν ισοδύναμα άτομα, ίδια σύνολα δεσμών, αλλά διαφέρουν εντός του σχετικού προσανατολισμού αυτών των δεσμών. Αγνοώντας ειδικές περιπτώσεις που αφορούν εσωτερικούς συνδέτες, τα στερεοϊσομερή χωρίζονται σε δύο μέρη:

• Γεωμετρική ισομέρεια
• Οπτική ισομέρεια

Τα γεωμετρικά ισομερή είναι δυνατά τόσο για τετράγωνα επίπεδα όσο και για οκταεδρικά σύμπλοκα, αλλά όχι για τετραεδρικά.

Τα οπτικά ισομερή είναι δυνατά τόσο για τετραεδρικά όσο και για οκταεδρικά σύμπλοκα, αλλά όχι για τετράγωνα επίπεδα.

Γεωμετρικός ισομερισμός σε ενώσεις συντονισμού

Οι ομάδες υποκαταστάτη θα μπορούσαν επίσης να είναι γειτονικές ή απέναντι η μία από την άλλη σε διυποκατεστημένα σύμπλοκα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα γεωμετρικό ισομερισμό. Ως αποτέλεσμα, τετράγωνα επίπεδα σύμπλοκα όπως το [Pt(NH3)4Cl2] παρασκευάζονται συχνά cis και trans.

Όταν τα άτομα χλωρίου είναι γειτονικά μεταξύ τους, ονομάζεται cis μορφή και ονομάζεται ισομέρεια trans μορφής όταν δύο άτομα χλωρίου βρίσκονται το ένα απέναντι από το άλλο. Αυτός ο τύπος ισομερισμού εμφανίζεται κυρίως σε ετεροληπτικά σύμπλοκα λόγω των ποικίλων γεωμετρικών διατάξεων των προσδεμάτων γύρω από το κεντρικό άτομο μετάλλου.

Αυτός ο τύπος ισομέρειας βρίσκεται ιδιαίτερα σε ενώσεις συντονισμού με αριθμούς συντεταγμένων 4 και 6.

• Σε ένα τετράγωνο επίπεδο σύμπλεγμα (δηλαδή ενώσεις συντονισμού με αριθμό συντονισμού 4 που έχουν τύπο τύπου [MX2L2] (το X και το L είναι μη ταυτοποιημένοι συνδέτες), οι 2 συνδέτες Χ θα μπορούσαν επίσης να είναι παρόντες δίπλα σε κάθε άλλο κατά τη διάρκεια ενός ισομερούς cis, ή απέναντι από κάθε άλλο για να δημιουργήσετε ένα trans ισομερές.
• Το τετράγωνο επίπεδο σύμπλοκο με τύπο τύπου MABXL (όπου τα A, B, X, L είναι μη ταυτοποιημένοι συνδέτες) δείχνει τρία ισομερή-δύο cis και ένα trans.
• Η ισομέρεια sis trans δεν είναι δυνατή για τετραεδρική γεωμετρία.
• Η ισομέρεια Cis-trans υπάρχει πράγματι σε οκταεδρικά σύμπλοκα. Δύο συνδετήρες Χ θα μπορούσαν να είναι προσανατολισμένοι cis ή trans μεταξύ τους σε σύμπλοκα που έχουν τον τύπο [MX2L4].
• Αυτός ο τύπος ισομέρειας παρατηρείται επιπρόσθετα όταν οι δισχιδείς συνδέτες L–L [π.χ. NH2 CH2 CH2 NH2 (en)] υπάρχουν σε σύμπλοκα με [MX2(L–L)2] πληκτρολογήστε formula
• Υπάρχει ένα άλλο είδος γεωμετρικού ισομερισμού που εμφανίζεται σε οντότητες οκταεδρικού συντονισμού με τύπο τύπου [MA3B3]. Ένα παράδειγμα είναι το [Co(NH3)3(NO2)3].
• Αν τρία άτομα δότη ισοδύναμων προσδεμάτων καταλαμβάνουν γειτονικές θέσεις στις γωνίες μιας οκταεδρικής όψης, έχουμε το ισομερές προσώπου (fac).
• Όταν οι θέσεις είναι γύρω από τον μεσημβρινό του οκταέδρου, παίρνουμε το μεσημβρινό ισομερές
• Ισομερή προσώπου:μια ομάδα τριών προσδεμάτων (παρόμοια) διατεταγμένα σε ένα οκτάεδρο συνολικά cis – μόδα.
• Μεσημβρινά ισομερή:μια ομάδα τριών παρόμοιων προσδεμάτων διατεταγμένων σε ένα οκτάεδρο με ένα ζεύγος trans

Οπτικός ισομερισμός σε ενώσεις συντονισμού

Τα οπτικά ισομερή σχετίζονται ως κατοπτρικά είδωλα που δεν υπερτίθενται και διαφέρουν στην κατεύθυνση με την οποία περιστρέφουν το επίπεδο πολωμένο φως. Αυτά τα ισομερή αναφέρονται ως εναντιομερή ή εναντιόμορφα κάθε άλλου και οι μη υπερτιθέμενες δομές τους περιγράφονται ως ασύμμετρες.

Για δομές που δεν διαθέτουν επίπεδο συμμετρίας, οι κατοπτρικές εικόνες δεν είναι υπερτιθέμενες. Αναφέρονται ως χειρόμορφες δομές, τέτοια μόρια περιστρέφουν μια δέσμη πολωμένου φωτός.

• Εάν η δέσμη περιστρέφεται στη σωστή κατεύθυνση (όταν κοιτάζει κατά μήκος της δέσμης προς την κατεύθυνση διάδοσης), η ουσία υποστηρίζεται ότι είναι δεξιοστροφική (ή απλά Δέξτρο) και υποδεικνύεται με (+ ).
• Οι ουσίες που περιστρέφουν το επίπεδο του πολωμένου φωτός προς τα αριστερά ονομάζονται αριστερόστροφες ή Levo και συμβολίζονται με (-).
• Τα ρακεμικά μείγματα δεν παράγουν καθαρή περιστροφή του πολωμένου φωτός όταν αναμιγνύονται ίσες ποσότητες από κάθε μορφή.

Το διχλωροδις(αιθυλενοδιαμίνη)κοβάλτιο(II) υπάρχει σε δύο γεωμετρικά ισομερή. Για το trans ισομερές, υπάρχει ένα επίπεδο συμμετρίας που διχοτομεί το ιόν κοβαλτίου και επομένως τους συνδέτες αιθυλενοδιαμίνης, αφήνοντας ένα Cl και στις δύο πλευρές του επιπέδου. Ωστόσο, το cis ισομερές δεν έχει επίπεδο συμμετρίας. Επομένως, υπάρχουν δύο οπτικά ισομερή.

Συμπέρασμα

Η ύπαρξη ενώσεων συντονισμού με ισοδύναμο τύπο αλλά διαφορετικές διευθετήσεις των προσδεμάτων ήταν κρίσιμη για την ανάπτυξη της χημείας συντονισμού. Δύο ή περισσότερες ενώσεις με ισοδύναμο τύπο αλλά διαφορετική διάταξη των ατόμων ονομάζονται ισομερή.

Επειδή τα ισομερή συνήθως έχουν διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ποιο ισομερές χειριζόμαστε εάν είναι εφικτό ένα μόνο ισομερές. Όπως θα δούμε, οι ενώσεις συντονισμού εμφανίζουν ισοδύναμα είδη ισομερών ως οργανικές ενώσεις, επίσης ως πολλά είδη ισομερών που είναι μοναδικά.

Τα ισομερή είναι ενώσεις με ισοδύναμο τύπο αλλά διαφορετικούς δομικούς τύπους και δεν μοιράζονται απαραίτητα παρόμοιες ιδιότητες. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές κατηγορίες ισομερών, όπως στερεοϊσομερή, εναντιομερή και γεωμετρικά ισομερή. Υπάρχουν δύο κύρια είδη ισομέρειας:ο δομικός ισομερισμός και ο στερεοϊσομερισμός (χωρική ισομέρεια).