Isomerie is een vrij belangrijk kenmerk.chemische stoffen, omdat de eigenschappen ervan afhangen van de structuur en oriëntatie van het molecuul. De soorten isomerie, evenals het kenmerk van de structuur van stoffen, worden tot op de dag van vandaag actief bestudeerd.
Isomerie en isomerisatie: wat is het?
Voordat we de belangrijkste soorten isomerie bekijken,je moet uitzoeken wat de term betekent. Er wordt aangenomen dat isomerie een verschijnsel is wanneer chemische verbindingen (of isomeren) verschillen in de structuur en rangschikking van atomen, maar tegelijkertijd worden gekenmerkt door dezelfde samenstelling en molecuulgewicht.
In feite verscheen de term "isomerisatie" inwetenschap niet zo lang geleden. Enkele eeuwen geleden werd waargenomen dat sommige stoffen met dezelfde molecuulgewichtindices en dezelfde reeks atomen verschillen in hun eigenschappen.
Een voorbeeld is druif enwijnsteenzuur. Bovendien ontstond in het begin van de negentiende eeuw een discussie tussen wetenschappers J. Liebig en F. Weller. In de loop van talloze experimenten werd vastgesteld dat er twee soorten stoffen met de AgCNO-formule zijn - explosief en cyanaatzilver, die ondanks dezelfde samenstelling verschillende eigenschappen hebben. Al in 1830 werd het concept van isomerisatie geïntroduceerd in de wetenschap.
Later, dankzij het werk van A. Butlerov en Y. Vant-Hoff, werden de fenomenen van ruimtelijke en structurele isomerie verklaard.
Изомеризация — это специфическая реакция, во gedurende welke de omzetting van structurele isomeren in elkaar wordt waargenomen. Als voorbeeld kunnen we stoffen uit een aantal alkanen nemen. Structurele soorten isomeren van alkanen laten de omzetting van bepaalde stoffen in isoalkanen toe. In de industrie neemt het octaangetal brandstof dus toe. Het is vermeldenswaard dat dergelijke eigenschappen van groot belang zijn voor de ontwikkeling van de industrie.
Soorten isomerie is meestal verdeeld in twee grote groepen.
Structureel isomerisme en zijn varianten
Structureel isomerisme is een fenomeen waarbij isomeren verschillen in chemische structuur. Verschillende verschillende soorten worden hier onderscheiden.
1. Isomerie van het koolstofskelet. Deze vorm is kenmerkend voor koolstofatomen en wordt geassocieerd met een andere volgorde van bindingen tussen koolstofatomen.
2. Isomerie door de positie van de functionele groep.Dit fenomeen is geassocieerd met verschillende posities van de functionele groep of groepen in het molecuul. Als voorbeeld kunnen 4-chloorbutaanzuur en 2-chloorbutaanzuur worden gegeven.
3. Isomerie van meerdere bindingen. Trouwens, hier kunnen we de meest voorkomende soorten alkenen-isomerie opnemen. Isomeren verschillen in de positie van de onverzadigde binding.
4. Isomerie van de functionele groep.In dit geval blijft de algemene samenstelling van de stof behouden, maar veranderen de eigenschappen en aard van de functionele groep zelf. Voorbeelden omvatten dimethylether en ethanol.
Ruimtelijke opvattingen van isomerie
Stereoisomerisme (ruimtelijk) wordt geassocieerd met verschillende oriëntaties van moleculen met dezelfde structuur.
1. Optisch isomerisme (enantiomerisme).Deze vorm wordt geassocieerd met de rotatie van functionele groepen rond een asymmetrische binding. In de meeste gevallen heeft de stof een asymmetrisch koolstofatoom, dat geassocieerd is met vier substituenten. Aldus vindt de rotatie van het vlak van polarisatie van licht plaats. Hierdoor worden de zogenaamde spiegelantipoden en isomeren gevormd. Interessant is dat deze laatste worden gekenmerkt door bijna dezelfde eigenschappen.
2. Diastereomerism. Deze term verwijst naar een dergelijke ruimtelijke isomerie, waardoor geen antipoden worden gevormd.
Het is vermeldenswaard dat de aanwezigheid van mogelijke isomeren voornamelijk wordt geassocieerd met het aantal koolstofbindingen. Hoe langer het koolstofskelet, hoe groter het aantal isomeren kan vormen.
