A szerves anyagok izomerizmusa

Az izomerizmus a kémiai anyagok igen fontos jellemzője , mivel tulajdonságai függenek a molekula szerkezetétől és orientációjától. Az izomerizmustípusokat, valamint az anyagok szerkezetének sajátosságait aktívan tanulmányozzák napjainkig.

Isomerizmus és izomerizáció: mi az?

Az izomerizmus főbb típusainak megfontolása előtt meg kell tudni, hogy mi a kifejezés. Úgy ítélik meg, hogy az izomerizmus olyan jelenség, amikor a kémiai vegyületek (vagy izomerek) az atomok szerkezetében és elrendezésében különböznek egymástól, ugyanakkor összetételük és molekulatömegük jellemzi.

Valójában az "izomerizáció" kifejezés nem olyan régen jelent meg a tudományban. Néhány évszázaddal ezelőtt észrevette, hogy az azonos molekulatömegű és ugyanazok az atomokból álló anyagok különböznek tulajdonságaikban.

Példaként megemlítheti a szőlő és a borkősav. Ezenfelül a XIX. Század elején vita folyt a tudósok, Yu Liebich és F. Wehler között. Számos kísérlet során megállapították, hogy két fajta AgCNO agglomerátum és cián ezüst létezik, amelyek ugyanazon összetétel ellenére különböző tulajdonságokkal rendelkeznek. Már 1830-ban az izomerizáció fogalma a tudományba került.

Később, A. Butlerov és J. Vant-Hoff munkájának köszönhetően a térbeli és szerkezeti izomerizmus jelenségeit magyarázta.

Az izomerizáció egy specifikus reakció, amelynek során a strukturális izomerek egymásba történő átalakulását figyeljük meg. Példaként számos alkán anyagot vehet fel. Az alkán izomerizmus szerkezeti típusai lehetővé teszik egyes anyagok izoalkánokká történő átalakítását. Így az iparban az oktánszám növekszik. Érdemes megemlíteni, hogy az ilyen tulajdonságok nagy jelentőséggel bírnak az ipar fejlődéséhez.

Az izomerizmus típusai két nagy csoportra oszthatók.

Strukturális izomerizmus és fajtái

A szerkezeti izomerizmus olyan jelenség, amelyben az izomerek egymás között különböznek kémiai szerkezettel. Különböző fajok vannak

1. A szénváz izomerizmusa. Ez a forma a szénatomokra jellemző, és a különböző szénatomok közötti kötésrendekhez kapcsolódik.

2. Az izomerizmus egy funkcionális csoport helyzete által. Ez a jelenség a molekula funkcionális csoportjának vagy csoportjainak különböző pozícióival függ össze. Ilyenek például a 4-klór-bután és a 2-klór-vajsav.

3. Többszörös kötések izomerizmusa. Egyébként az alkén izomerizmus leggyakoribb típusai is ide tartoznak. Az izomerek különböznek a telítetlen kötés helyzetében.

4. Egy funkcionális csoport izomerizmusa. Ebben az esetben az anyag teljes összetétele marad, de a funkcionális csoport tulajdonságai és jellege is változik. A példák közé tartoznak a dimetil-éter és az etanol.

Az izomerizmus területi fajai

A sztereoizomerizmus (térbeli) az azonos struktúrájú molekulák eltérő orientációjához kapcsolódik.

1. Optikai izomerizmus (enantiomerizmus). Ez a forma kapcsolódik az aszimmetrikus kötés körüli funkcionális csoportok elforgatásához. A legtöbb esetben az anyagnak aszimmetrikus szénatomja van, amely négy szubsztituenshez kapcsolódik. Így a fény polarizációs síkja forog . Ennek eredményeképpen kialakulnak úgynevezett tükör antipódok és izomerek. Érdekes, hogy az utóbbiakat szinte azonos tulajdonságokkal jellemezik.

2. Diasztereometria. Ez a kifejezés olyan térbeli izomerizmust jelent, amelynek eredményeképpen nem keletkeznek antipódok.

Érdemes megjegyezni, hogy a lehetséges izomerek jelenléte elsősorban a szénkötések számával függ össze. Minél hosszabb a szénváz, annál nagyobb izomerek keletkezhetnek.