什么是幾何異構體(Geometric Isomers)？

幾何異構體又稱順反異構體，是一種具有兩種狀態的立體異構體。異構體是分子式相同但分子結構不同的分子。立體異構體是原子以相同順序出現的異構體，但在結構上仍然不同。在幾何異構體的情況下，分子要么形成階梯形，要么形成...

幾何異構體又稱順反異構體，是一種具有兩種狀態的立體異構體。異構體是分子式相同但分子結構不同的分子。立體異構體是原子以相同順序出現的異構體，但在結構上仍然不同。在幾何異構體的情況下，分子要么形成階梯形，要么形成U形。科學家用燒杯通常出現在具有碳-碳雙鍵的分子中，幾何異構體可以出現在任何有兩個中心原子和一個雙鍵或三鍵的物質中。由兩個原子共享一個電子而形成的單鍵，使分子能夠繞其軸旋轉，稱為自由旋轉。自由旋轉允許分子的不同結構構型，即使原子以完全相同的方式結合。具有單個鍵合中心原子的分子顯示出不同的結構，看起來可能是幾何異構體，但事實上它們只是在鍵上扭曲的同一分子。由兩個共享兩個電子的原子產生的雙鍵不允許自由旋轉。由于它們的旋轉受到限制，具有雙鍵的分子不能扭曲成不同的形狀，所以那些看起來結構不同的分子在結構上是不同的。在幾何異構體中，一個原子——或者更常見的是一組原子——與每一個中心原子結合。這就產生了兩種類型的結構。在第一種結構中，在兩個原子的同一位置，原子群與中心原子相連，因此分子的每一面都是另一面的鏡像。這就形成了U形分子，或順式異構體。在第二種結構中，原子群在中心分子的相反位置結合，形成階梯狀結構例如，最簡單的幾何異構體是but-2-ene，石油中發現的氣體丁烯的異構體。丁烯C4H8有四個異構體，其中兩個是幾何異構體。but-2-ene的中心原子都是碳，通過雙鍵連接。每個碳原子上都有一個氫原子和一個CH3分子。在順式-but-2-ene中CH3分子位于每個碳原子的同一側，形成U形。在反式-but-2-ene中，CH3分子位于相反的兩側，形成階梯狀。幾何異構體的行為不同。例如順式和反式but-2-ene，具有不同的沸點和熔點。順式異構體沸騰的溫度為39.2°F（4°C），熔化溫度為-218°F（-139°C），反式異構體在33.8°F（1°C）下沸騰，在-157°F（-105°C）下熔化。

發表于 2020-09-18 06:29
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分類：科學教育

什么是幾何異構體(Geometric Isomers)？

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