Для алкенов (ненасыщенных углеводородов ряда этилена) характерны два основных типа изомерии: структурная и пространственная (стереоизомерия). 1. Структурная изомерия Этот тип изомерии обусловлен порядком соединения атомов в молекуле. Изомерия углеродного скелета Связана с возможностью разветвления углеродной цепи. Она проявляется у алкенов, начиная с бутена ( ).
- Пример: Бутен-1 ( ) и 2-метилпропен ( ).
Изомерия положения двойной связи Обусловлена разным расположением кратной связи при одинаковом строении углеродного скелета. Проявляется также начиная с бутена.
- Пример: Бутен-1 ( ) и Бутен-2 ( ).
Межклассовая изомерия Алкены изомерны циклоалканам, так как они имеют одинаковую общую формулу .
- Пример: Пропен ( ) и циклопропан (замкнутый треугольник из групп ).
2. Пространственная изомерия (Стереоизомерия) Для алкенов характерен частный случай геометрической изомерии — цис-транс-изомерия. Она возникает из-за отсутствия свободного вращения атомов углерода вокруг двойной связи. Условием её существования является наличие у каждого из атомов углерода при двойной связи двух разных заместителей.
- цис-изомер (cis-): одинаковые заместители (или главная цепь) расположены по одну сторону от плоскости двойной связи.
- транс-изомер (trans-): одинаковые заместители расположены по разные стороны от плоскости двойной связи.
Важное уточнение: Если хотя бы один атом углерода при двойной связи соединен с двумя одинаковыми атомами (например, двумя атомами водорода в ), геометрическая изомерия невозможна. Именно поэтому бутен-1 не имеет цис-транс-изомеров, а бутен-2 имеет. Сводная таблица видов изомерии
| Тип изомерии | Подтип | Пример |
|---|---|---|
| Структурная | Углеродного скелета | Пентен-1 и 2-метилбутен-1 |
| Положения связи | Бутен-1 и Бутен-2 | |
| Межклассовая | Бутен и Циклобутан | |
| Пространственная | Геометрическая | цис-Бутен-2 и транс-Бутен-2 |
Я могу составить для вас таблицу физических и химических свойств этих изомеров, чтобы наглядно показать различия между ними.