Isomerizmus je veľmi dôležitou vlastnosťou.chemických látok, pretože ich vlastnosti závisia od štruktúry a orientácie molekuly. Typy izomérií, ako aj zvláštnosť štruktúry látok sa aktívne študujú dodnes.
Izomerizmus a izomerizácia: čo je to?
Pred zvažovaním hlavných typov isomerizmu,musíte zistiť, čo to znamená. Predpokladá sa, že izomerizácia je fenomén, keď sa chemické zlúčeniny (alebo izoméry) líšia v štruktúre a usporiadaní atómov, ale súčasne sa vyznačujú rovnakým zložením a molekulovou hmotnosťou.
V skutočnosti sa objavil pojem "izomerizácia"vedy nie tak dávno. Pred niekoľkými stovkami rokov bolo zaznamenané, že niektoré látky s rovnakými indexmi molekulovej hmotnosti a rovnakou skupinou atómov sa líšia svojimi vlastnosťami.
Napríklad, hroznové akyselina vínna. Okrem toho na začiatku devätnásteho storočia nasledovala diskusia medzi vedcami J. Liebigom a F. Wöhlerom. V priebehu mnohých experimentov sa zistilo, že existujú dva typy látok so vzorcom AgCNO - prchavé a cyanické striebro, ktoré napriek rovnakému zloženiu majú rôzne vlastnosti. Už v roku 1830 bol do vedy zavedený koncept izomerizácie.
Neskôr sa vďaka prácam A. Butlerova a J. Van't Hoffa vysvetlili javy priestorového a štrukturálneho izomerizmu.
Izomerizácia je špecifická reakcia počasdoba, počas ktorej sa pozoruje transformácia štruktúrnych izomérov do seba. Ako príklad si môžeme vziať látky zo série alkánov. Štrukturálne typy izomérie alkánov umožňujú premenu niektorých látok na izoalkány. Oktánové číslo paliva teda v priemysle stúpa. Je potrebné spomenúť, že tieto vlastnosti majú veľký význam pre rozvoj priemyslu.
Typy izomérie sa zvyčajne delia na dve veľké skupiny.
Štrukturálny izomerizmus a jeho varianty
Štruktúrny izomerizmus je jav, pri ktorom sa izoméry líšia v chemickej štruktúre. Existuje niekoľko samostatných typov.
1. Izoméria uhlíkového skeletu. Táto forma je charakteristická pre uhlíky a je spojená s rôznym poradím väzieb medzi atómami uhlíka.
2. Izoméria v pozícii funkčnej skupiny.Tento jav je spojený s rozdielnou pozíciou funkčnej skupiny alebo skupín v molekule. Príklady zahŕňajú kyselinu 4-chlórbutánovú a kyselinu 2-chlórbutánovú.
3. Izoméria viacerých väzieb. Mimochodom, toto zahŕňa najbežnejšie typy izomérie alkénov. Izoméry sa líšia v polohe nenasýtenej väzby.
4. Izoméria funkčnej skupiny.V tomto prípade je všeobecné zloženie látky zachované, ale vlastnosti a povaha samotnej funkčnej skupiny sa menia. Príklady zahŕňajú dimetyléter a etanol.
Priestorové typy izomerizmu
Stereoizoméria (priestorová) je spojená s rôznou orientáciou molekúl rovnakej štruktúry.
1. Optický izomerizmus (enantiomérizmus).Táto forma je spojená s rotáciou funkčných skupín okolo asymetrickej väzby. Vo väčšine prípadov má látka asymetrický atóm uhlíka, ktorý je naviazaný na štyri substituenty. Dochádza teda k rotácii roviny polarizácie svetla. Vďaka tomu sa tvoria takzvané zrkadlové antipódy a izoméry. Je zaujímavé, že posledné uvedené sa vyznačujú prakticky rovnakými vlastnosťami.
2. Diastereoméria. Tento termín označuje takúto priestorovú izomériu, v dôsledku ktorej sa netvoria antipódové látky.
Je potrebné poznamenať, že prítomnosť možných izomérov je primárne spojená s počtom uhlíkových väzieb. Čím dlhší je uhlíkový skelet, tým viac izomérov sa dá vytvoriť.
