异头异构体和差向异构体之间的区别

主要区别 – 异头异构体与差向异构体

异构现象解释了密切相关分子之间的差异。异构体分为结构异构体和立体异构体两大类。结构异构显示相同化学式的不同结构。立体异构显示具有相同分子式的分子的不同空间排列。异头异构体和差向异构体存在于立体异构体之下。术语端基异构体和差向异构体用于描述碳水化合物结构。这些用于识别有机化合物之间的差异。异头异构体和差向异构体之间的主要区别在于 异头异构体在其异头碳的结构上彼此不同，而差向异构体在其结构中存在的任何一个手性碳上彼此不同。

涵盖的关键领域

1.什么是异头物 – 定义，用例子解释结构 2. 什么是差向异构体 – 定义，用例子解释结构 3. 异头异构体和差向异构体有什么相似之处 – 共同特征概要 4. 异头异构体和差向异构体有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语：端基异构体、碳水化合物、手性碳、差向异构体、异构现象、立体异构体、结构异构体

什么是异头物

异头异构体是由于异头碳的构型差异而产生的立体异构体。异头碳是在糖分子的无环形式中具有醛或酮基团的碳原子。糖分子由糖分子的无环形式的一端的醛或酮基团和另一端的醇基团组成。为了变得更稳定，两端的这些基团可以相互反应形成环状糖分子。在这种环状形式中，异头碳上连接了一个 –OH 基团。这个 -OH 基团在一个异头分子中的位置与另一个分子的位置相反。

图 1：葡萄糖的两个端基异构体

一种异头形式向另一种异头形式的转化称为异头化。这是一个可逆的过程。然而，两种异头物都是具有环状结构的稳定分子。这两种异头物被命名为α（α）异头物或β（β）异头物。如上图所示，连接到 α 异头物碳上的 –OH 基团与葡萄糖的 β 异头物碳的方向相反。异头碳以绿色给出。

什么是差向异构体

差向异构体是一种立体异构体，它们仅在一个手性碳上不同。差向异构体是一种非对映异构体。尽管手性碳不止一种，但差向异构体仅在一个碳中心有所不同。差向异构体不是彼此的镜像。

图 2：差向异构体

如上图所示，D-葡萄糖和D-甘露糖互为差向异构体。蓝色部分表示发生异构现象的位置。此处，-OH 基团指向 D-甘露糖的左侧，而 D-葡萄糖则位于右侧。其他碳原子在这些分子中也是手性碳，但彼此相同。因此，发生异构现象的碳原子称为差向异构碳。

异头异构体和差向异构体之间的相似之处

异头异构体和差向异构体之间的区别

定义

异头物：异头异构体是由于异头碳的构型差异而产生的立体异构体。

差向异构体： 差向异构体是一种立体异构体，它们仅在一个手性碳上不同。

发生异构现象的碳

异头物：异构现象发生在异头物的异头碳上。

差向异构体： 异构现象发生在差向异构体的差向异构碳上。

糖分子的结构

异头物：异头物是环状分子。

差向异构体： 差向异构体可以是无环或环状分子。

结论

异头异构体和差向异构体是立体异构体。一种形式的异头物可以转化为相反形式的异头物。这就是所谓的异构化。形成差向异构体的过程称为差向异构化。尽管异头异构体和差向异构体都是在一个碳中心彼此不同的分子，但它们是不同的术语。异头异构体和差向异构体之间的主要区别在于异头异构体在其异头碳的结构上彼此不同，而差向异构体在其结构中存在的任何一个手性碳上彼此不同。