如上圖所示 異構物有很多種
接下來會從上而下說明
如果同一個分子式有兩個或以上不同的分子的話
首先要看他們的鍵結是不是都接在同樣的原子上
例如 順/反-1,2-二氯乙烯(cis-/trans-1,2-Dichloroethene)
他們的碳碳都是雙鍵 氯跟氫都以單鍵接在碳上
如果不是的話
他們就是結構異構物或構型異構物(structure isomers 或 constitutional isomers)
這邊寫了四種結構異構物
1.水合異構物 Hydrate isomers
2.離子化異構物 Ionization isomers
3.配位異構物 Coordination isomers
4.鍵結異購物 Linkage isomers
這些下一篇會講解
如果是的話
他們就是立體異構物(stereo isomers) 結構異構物( configurational isomers)
接下來就要判斷這個分子
是不是跟自己的鏡像長得一模一樣
例如
上面提到的 順/反-1,2-二氯乙烯
跟自己的鏡像就長得一樣
而 下圖所示的 1,2-二甲基環己烷
就與自己的鏡像長得不一樣
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如果長得不一樣的話 就叫做對映異構物(Enantiomers) 或是 光學異構物(Optical isomers)
也就是俗稱的手性(Chiral)或者鏡像
如果長得一樣的話就叫做非鏡像異構物(Diastereomers)或是 幾何異構物(Geometric isomers)
他們之中還有可能有構相異構物(Confromational isomers)(因為鍵結扭轉而造成的異構)
首先從4配位的錯合物開始
結構異構物中的順反異構物在平面四方形的錯合物中相當常見
例如在Pt(II)的錯合物之中就有許多例子
上面看到的是單牙基
如果反式對多牙基太長的話 可以形成順式結構
但如果多牙基的供體(donor sites)之間的距離太長的話
相較於接上同一個金屬 會更傾向於連接其他的金屬
如果一個分子有對稱面的話 就不會有手性(鏡像)異構物
一般來說都會忽略鍵結之間扭轉 或是配基之中的變化
所以鏡像異構物跟自己的鏡像是沒辦法完全重合的
在四配位錯合物中的正四面體構型
如果四個配基都不一樣的話 就有鏡像異構物
而六配位錯合物中 某些狀況可以形成鏡像異構物
例如
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三氯化三(乙二胺)合鈷(III) Tris(ethylenediamine)cobalt(III) chloride
這個的命名是用Λ還有Δ來表示 這個部分會在後面解釋
六配位的錯合物中如果六個配基都不一樣的話 除了[順反]、[ΛΔ]之外 還有種構型異構物
facial 型 與 meridional 型
而如果六配位錯合物有三牙基的話 又會有
α、β型
α是三個環不共平面
β是其中有兩個共平面
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還有即使多牙基已經以固定方式與中心金屬結合
其他的配基仍有可能會讓整個錯合物生成異構物
回到6個配基的情況
如果6個配基都不一樣 總共有30種不一樣的異構物
那要如何去計算總共有幾種異構物呢？
如果將6個配基隨機跟中心金屬做組合
可以得到15個互不為鏡像的異構物
然後全部再做一次鏡像 總共就是30個
假設6個配基分別叫做abcdef
然後把位置相對的配基編為一組 一個異構物就有三組配基
上圖的話 就是 (ac)(bd)(ef)
這樣的話 我們就可以列一個表格
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15個 再去做鏡像的話
就可以求出總共30個不同的異構物
至於其他6配位 但不是abcdef的錯合物的話
把其中的某個字母重複就可以去求總共有幾個了
雖然要扣掉有一些沒有鏡像異構物的比較麻煩就是
接下來要解釋Λ還有Δ
因為我搞不懂課本到底在供三小
所以我就用自己的方法來判斷了
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這個左邊是Λ型 右邊是Δ型
要怎麼判斷呢
這個形狀我都叫他電風扇型
因為從某個角度看起來就像是只有三片的電風扇葉片
電風扇嘛 所以氣流或水流流過的時候 就會轉動
每個人都學過安培右手法則...吧？
但現在電流不是電流 是水流
假設左邊那個錯合物 從底下有水流上來
他會跟右手四指的旋轉方向一樣
而如果是左邊那個錯合物的話
則會與右手四指的旋轉方向相反
如果遇右手旋轉方向相同的話 就是
Λ型
相反的話 Δ型
反正我是這樣記的 ㄏ
拿個比較複雜的配基來舉例
EDTA
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總共有4個藍紅鍵
上右下左分別標上1234的話
就可以得到三組 只有兩片的電風扇葉
分別是 13、14、23
24不是電風扇葉 因為他們共平面
所以可以判斷出EDTA是ΛΛΔ型
然後在二牙基連結在中心金屬上時
會形成五圓環
所以會有扭曲的狀態發生
這邊則是用λ來表示
判斷方法跟ΛΔ一樣
由下而上 如果旋轉逆時鐘(順著右手四指方向) 就是λ
如果順時鐘(跟右手四指方向相反) 就是
以最左邊 靠外側的五圓環舉例的話
因為黑色實線靠外 綠色虛線靠內
所以綠色虛線向黑色實現靠攏時 需要旋轉逆時針 所以是型
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創作內容
異構物
邊緣肥宅想要飛 (13)