Ο ισομερισμός είναι ένα μάλλον σημαντικό χαρακτηριστικόχημικές ουσίες, καθώς οι ιδιότητές του εξαρτώνται από τη δομή και τον προσανατολισμό του μορίου. Οι τύποι ισομερισμού, καθώς και η ιδιαιτερότητα της δομής των ουσιών, μελετώνται ενεργά μέχρι σήμερα.
Ισομερισμός και ισομερισμός: τι είναι αυτό;
Πριν εξετάσουμε τους κύριους τύπους ισομερισμού,Είναι απαραίτητο να μάθετε τι σημαίνει αυτός ο όρος. Θεωρείται ότι ισομέρεια είναι το φαινόμενο ότι όταν η χημική ένωση (ή ισομερή) διαφορετική δομή και διάταξη των ατόμων, αλλά παρ 'όλα αυτά χαρακτηρίζονται από την ίδια σύνθεση και το μοριακό βάρος.
Στην πραγματικότητα, εμφανίστηκε ο όρος "ισομερισμός"η επιστήμη δεν είναι πολύ καιρό πριν. Πριν από αρκετούς αιώνες παρατηρήθηκε ότι ορισμένες ουσίες με τις ίδιες παραμέτρους μοριακού βάρους και ίδιας σειράς ατόμων διαφέρουν στις ιδιότητές τους.
Για παράδειγμα, σταφύλι καιτρυγικό οξύ. Επιπλέον, στις αρχές του 19ου αιώνα ακολούθησε συζήτηση μεταξύ των επιστημόνων Yu Liebich και F. Wehler. Κατά τη διάρκεια πολυάριθμων πειραμάτων, διαπιστώθηκε ότι υπάρχουν δύο ποικιλίες AgCNO-συσσωματωμάτων και κυανικού αργύρου, οι οποίες, παρά την ίδια σύνθεση, έχουν διαφορετικές ιδιότητες. Ήδη το 1830, η έννοια του ισομερισμού εισήχθη στην επιστήμη.
Αργότερα, χάρη στο έργο του Α. Butlerov και του J. Vant-Hoff, εξήγησαν τα φαινόμενα της χωρικής και δομικής ισομέρειας.
Ο ισομερισμός είναι μια συγκεκριμένη αντίδραση, στοο χρόνος του οποίου παρατηρείται ο μετασχηματισμός των δομικών ισομερών μεταξύ τους. Για παράδειγμα, μπορείτε να πάρετε ουσίες από πολλά αλκάνια. Διαρθρωτικοί τύποι ισομερισμού αλκανίων καθιστούν δυνατή τη μετατροπή ορισμένων ουσιών σε ισοαλκάνια. Έτσι, στη βιομηχανία, ο αριθμός οκτανίων του καυσίμου αυξάνεται. Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτές οι ιδιότητες έχουν μεγάλη σημασία για την ανάπτυξη της βιομηχανίας.
Οι τύποι ισομερισμού χωρίζονται σε δύο μεγάλες ομάδες.
Διαρθρωτική ισομερισμός και ποικιλίες της
Ο διαρθρωτικός ισομερισμός είναι ένα φαινόμενο στο οποίο τα ισομερή διαφέρουν μεταξύ τους με χημική δομή. Υπάρχουν διάφορα ξεχωριστά είδη
1. Ισομερισμός του σκελετού άνθρακα. Ένα τέτοιο σχήμα είναι τυπικό για έναν άνθρακα και συνδέεται με μια διαφορετική σειρά των δεσμών μεταξύ των ατόμων άνθρακα.
2. Ισομερισμός από τη θέση μιας λειτουργικής ομάδας.Αυτό το φαινόμενο συνδέεται με μια διαφορετική θέση της λειτουργικής ομάδας ή των ομάδων στο μόριο. Παραδείγματα περιλαμβάνουν το 4-χλωροβουτάνιο και το 2-χλωροβουτανοϊκό οξύ.
3. Ισομερισμός πολλαπλών δεσμών. Παρεμπιπτόντως, οι πιο συνηθισμένοι τύποι ισομερισμού αλκενίων μπορούν να συμπεριληφθούν εδώ. Τα ισομερή διαφέρουν στη θέση του ακόρεστου δεσμού.
4. Ισομερισμός της λειτουργικής ομάδας.Στην περίπτωση αυτή διατηρείται η συνολική σύνθεση της ουσίας, αλλά αλλάζουν οι ιδιότητες και ο χαρακτήρας της ίδιας της λειτουργικής ομάδας. Παραδείγματα περιλαμβάνουν διμεθυλαιθέρα και αιθανόλη.
Χωροταξικά είδη ισομερισμού
Ο στερεοϊσομερισμός (χώρος) συνδέεται με διαφορετικό προσανατολισμό μορίων της ίδιας δομής.
1. Οπτική ισομερισμός (εναντιομερισμός).Αυτή η μορφή σχετίζεται με την περιστροφή λειτουργικών ομάδων γύρω από τον ασύμμετρο δεσμό. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ουσία έχει ασύμμετρο άτομο άνθρακα, το οποίο συνδέεται με τέσσερις υποκαταστάτες. Έτσι, το επίπεδο της πόλωσης του φωτός περιστρέφεται. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται οι λεγόμενοι αντίποδες και ισομερή καθρέφτη. Είναι ενδιαφέρον ότι οι τελευταίες χαρακτηρίζονται από σχεδόν ταυτόσημες ιδιότητες.
2. Διαστερεομετρία. Ο όρος αυτός δηλώνει ένα τέτοιο χωρικό ισομερισμό, ως αποτέλεσμα του οποίου δεν σχηματίζονται αντίποδες.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η παρουσία πιθανών ισομερών σχετίζεται κυρίως με τον αριθμό των δεσμών άνθρακα. Όσο περισσότερο είναι ο σκελετός άνθρακα, τόσο πιο ισομερή μπορεί να σχηματίσει.
