IZOMERIZMUS: AZ IZOMEREK TÍPUSAI ÉS PÉLDÁI - FIZIKAI - 2026

Az izomerizmus két vagy több olyan anyag létezésére vonatkozik, amelyek azonos molekulájú képlettel rendelkeznek, de amelyek szerkezete az egyes vegyületekben eltérő. Ezekben az anyagokban, úgynevezett izomerekben, az összes elem azonos arányban van jelen, de az atomok szerkezete az egyes molekulákban eltérő.

Az izomer szó a görög isomerès szóból származik, ami "egyenlő részeket" jelent. Az állításokkal ellentétben és annak ellenére, hogy ugyanazokat az atomokat tartalmazzák, az izomerek hasonló tulajdonságokkal rendelkezhetnek vagy nem lehetnek a szerkezetükben lévõ funkcionális csoportoktól függõen.

Az izomerizmus két fő osztálya ismert: alkotmányos (vagy strukturális) izomerizmus és sztereoizomerizmus (vagy térbeli izomerizmus). Az izomerizmus mind szerves anyagokban (többek között alkoholok, ketonok), mind szervetlen anyagokban (koordinációs vegyületek) fordul elő.

Néha spontán módon jelennek meg; Ezekben az esetekben a molekula izomerjei stabilak és szokásos körülmények között (25 ° C, 1 atm) fordulnak elő, ami a kémia területén nagyon fontos előrelépés volt a felfedezés idején.

Az izomerek típusai

Mint fentebb említettük, kétféle izomer létezik, amelyek atomok sorrendje szerint különböznek egymástól. Az izomerek típusai a következők:

Alkotmányos (szerkezeti) izomerek

Ezek azok a vegyületek, amelyek azonos atomokkal és funkcionális csoportokkal rendelkeznek, de eltérő sorrendben vannak elrendezve; vagyis a szerkezetüket képező kötéseknek az egyes vegyületekben eltérő elrendezése van.

Három típusra oszthatók: helyzetbeli izomerek, lánc- vagy gerinc-izomerek és funkcionális csoport izomerek, amelyeket néha funkcionális izomereknek is neveznek.

Pozíció izomerek

Ugyanazok a funkcionális csoportok vannak, de ezek az egyes molekulákban más-más helyen találhatók.

Lánc- vagy vázizomerek

Megkülönböztetik őket a szénszubsztituensek eloszlásával a vegyületben, azaz az alapján, hogy eloszlásuk lineáris vagy elágazó módon történik.

Funkcionális csoport izomerei

Van egy kivételes izomerizmus-osztály, amelyet tautomerizmusnak neveznek, amelyben az egyik anyag egy másikmá alakul át, amely általában egy atomnak az izomerek közötti átvitelével történik, és ezen fajok között egyensúlyt eredményez.

Sztereoizomerek (tér izomerek)

Ezt a nevet kapják azoknak az anyagoknak, amelyeknek pontosan ugyanaz a molekuláris képletük van, és amelyek atomjai azonos sorrendben vannak elrendezve, de amelyek térbeli orientációja különbözik egymástól. Ezért a helyes megjelenítésük biztosítása érdekében háromdimenziós módon kell őket ábrázolni.

Általánosságban elmondható, hogy a sztereoizomereknek két osztálya van: a geometriai izomerek és az optikai izomerek.

Geometriai izomerek

Ezek a vegyület kémiai kötésének megszakításával képződnek. Ezeket a molekulákat párokban mutatjuk be, amelyek kémiai tulajdonságaikban különböznek egymástól, így megkülönböztetni a cisz (szomszédos helyzetben lévő specifikus szubsztituensek) és a transz (a szerkezeti képletük ellentétes helyzetében lévő specifikus szubsztituenseket) kifejezéseket.

Ebben az esetben a diasztereomerek kiemelkednek, eltérő konfigurációval rendelkeznek, és nem képesek egymásra helyezni, mindegyiknek megvannak a saját jellemzői. Vannak konformációs izomerek is, amelyeket egy szubsztituens kémiai kötés körül történő forgatása képez.

Optikai izomerek

Ezek olyan tükörképeket képeznek, amelyeket nem lehet egymásra helyezni; vagyis ha az egyik izomer képét a másik képére helyezik, atomjainak helyzete nem egyezik pontosan. Ugyanakkor ugyanazokkal a jellemzőkkel rendelkeznek, de különböznek egymástól a polarizált fény hatására.

Ebben a csoportban kiemelkednek az enantiomerek, amelyek molekuláris elrendezésük szerint generálják a fény polarizációját, dextrototációs (ha a fény polarizációja a sík jobb irányában van) vagy balkezes (ha a polarizáció bal irányba mutat) a repülőgép).

Ha mindkét enantiomer (dil) azonos mennyiségben van, akkor a nettó vagy a kapott polarizáció nulla, amelyet racém keveréknek nevezünk.

Példák izomerekre

Első példa

Az első példa bemutatott, hogy a strukturális helyzeti izomerek, amelyben van két szerkezetek azonos molekuláris képlete (C ₃ H ₈ O), de akinek -OH szubsztituenst található két különböző pozícióban, alkotó 1-propanol (I) és 2-propanol (II).

Második példa

Ebben a második példában két szerkezeti lánc vagy csontváz izomert figyeltünk meg; mindkettő azonos általános képletű (C ₄ H ₁₀ O), és ugyanazt a szubsztituenst (OH), de az izomernek a bal oldalon van egyenes láncú (1-butanol), míg a másik a jobb oldalon van egy elágazó szerkezetű (2-metil-2 propanol).

Harmadik példa

Az alábbiakban két szerkezeti funkcionális csoport izomert mutatunk be, ahol mindkét molekula pontosan azonos atomokkal rendelkezik (C ₂ H ₆ O molekulaképlettel), de elrendezésük eltérő, így alkoholt és étert eredményeznek, amelynek fizikai és kémiai tulajdonságai ezek funkcionális csoportonként nagyban különböznek.

Negyedik példa

A tautomerizmusra példa a C = O (ketonok) és az OH (alkoholok) funkcionális csoportokkal rendelkező struktúrák egyensúlya, amelyet ketoenolos egyensúlynak is neveznek.

Ötödik példa

Ezután két cisz- és transz-geometriai izomert mutatunk be, megjegyezve, hogy a bal oldalon egy cisz-izomer van, amelyet a nómenklatúrában a Z betű jelöl, és a jobb oldalon egy a transz-izomer, amelyet betű jelöl ÉS.

Hatodik példa

Most két diasztereomert mutatunk be, amelyek felépítik a szerkezetük hasonlóságait, de látható, hogy nem fedhetik át egymást.

Hetedik példa

Végül két szénhidrát szerkezetet figyeltünk meg, amelyek optikai izomerek, úgynevezett enantiomerek. A bal oldali jobbkezes, mivel jobbra polarizálja a fény síkját. Másrészt a jobb oldalon balkezes, mert balra polarizálja a fény síkját.

Irodalom

1. Az izomerek. (2018). Wikipedia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről
2. Chang, R. (9. kiadás) (2007). Kémia. México DF, México: Szerkesztő McGraw-Hill Interamericana.
3. Sharma, RK (2008). Sztereokémia - 4. kötet. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről
4. North, M. (1998). A sztereokémia alapelvei és alkalmazásai. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről
5. Személyzet, E. (második). Szerves kémia gyors tények: Nómenklatúra és izomerizmus a szerves vegyületekben. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről.
6. Mittal, A. (2002). Objektív kémia a megvilágított bejárathoz. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről