Алкены - это органические соединения, содержащие двойную связь между атомами углерода. Они образуют ряд структурных изомеров, которые отличаются пространственным расположением заместителей вокруг двойной связи. Важным свойством алкенов является возможность существования геометрической изомерии, которая возникает в результате различного расположения заместителей относительно плоскости молекулы.
Алкены могут иметь два типа геометрической изомерии - цисконформацию и трансконформацию. В цис-изомерах заместители находятся по одну сторону двойной связи, а в транс-изомерах - по разные стороны. Эти изомеры отличаются своими физическими и химическими свойствами, поэтому они могут иметь различное поведение в химических реакциях.
Причина возможности геометрической изомерии у алкенов связана с их специфической структурой. Двойная связь углерод-углерод в алкенах образована одной сигма-связью и одной пи-связью. Свободное вращение вокруг пи-связи ограничено, и именно это ограничение позволяет возникать геометрической изомерии. Заместители не могут свободно перемещаться в пространстве, так как они получают препятствия от плоскости молекулы.
Алкеновая геометрическая изомерия
Геометрическая изомерия в алкенах возникает из-за наличия двух неодинаковых заместителей на двух атомах углерода, связанных двойной связью. Это приводит к ограничению вращения вокруг двойной связи и формированию разных пространственных конфигураций.
Алкеновая геометрическая изомерия имеет два основных типа: замещение на одной стороне двойной связи называется цис-изомерией, а замещение с противоположных сторон - транс-изомерией.
- В цис-изомерах атомы или группы заместителей, находящиеся на одной стороне от плоскости двойной связи, находятся ближе друг к другу.
- В транс-изомерах атомы или группы заместителей, находящиеся на разных сторонах от плоскости двойной связи, находятся дальше друг от друга.
Геометрическая изомерия в алкенах обусловлена ограничением вращения вокруг двойной связи. Между двумя заместителями может быть пространственное препятствие, которое препятствует свободному вращению вокруг двойной связи. Это, в свою очередь, приводит к образованию стабильных изомеров в виде цис- и транс-строений.
Возможность в отличие от алканов
Алкеновая геометрическая изомерия возможна благодаря наличию двойной связи между углеродами в молекулах алкенов. Эта двойная связь представляет собой сопряженную п систему, что позволяет молекулам алкенов проявлять две различные строения.
У алканов такой возможности нет по причине отсутствия двойной связи между углеродами. Молекулы алканов содержат только одинарные связи, что делает их структурно однородными и лишает их возможности проявления геометрической изомерии.
Примером алкеновой геометрической изомерии может служить этилен (C2H4) и его изомер пропадиен (C3H4). Оба изомера содержат две связанные двойной связи между углеродами, однако этилен имеет линейную геометрию, в то время как пропадиен обладает плоской и кривой наличие геометрической изомерии.
