Isomerism: ประเภทและตัวอย่างของ Isomers
Isomerism หมายถึงการมีอยู่ของสารสองชนิดหรือมากกว่านั้นที่มีสูตรโมเลกุลเดียวกัน แต่มีโครงสร้างที่แตกต่างกันในแต่ละสารประกอบ ในสารเหล่านี้หรือที่เรียกว่าไอโซเมอร์องค์ประกอบทั้งหมดจะถูกนำเสนอในสัดส่วนเดียวกัน แต่สร้างโครงสร้างของอะตอมที่แตกต่างกันในแต่ละโมเลกุล
คำว่า isomer มาจากคำภาษากรีก isomerès ซึ่งหมายถึง "ส่วนเท่า ๆ กัน" ตรงกันข้ามกับสิ่งที่สามารถคาดการณ์ได้และแม้ว่าพวกมันจะมีอะตอมเหมือนกัน แต่ไอโซเมอร์อาจมีหรือไม่มีลักษณะคล้ายกันขึ้นอยู่กับกลุ่มการทำงานที่มีอยู่ในโครงสร้าง
เป็นที่รู้กันว่ามีสองประเภทหลักของ isomerism: รัฐธรรมนูญ (หรือโครงสร้าง) isomerism และ Stereoisomerism (หรืออวกาศ isomerism) Isomerism เกิดขึ้นทั้งในสารอินทรีย์ (แอลกอฮอล์คีโตนและอื่น ๆ ) และอนินทรีย์ (สารประกอบประสานงาน)
บางครั้งพวกเขาก็เกิดขึ้นเอง; ในกรณีเหล่านี้ไอโซเมอร์ของโมเลกุลเสถียรและอยู่ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน (25 ° C, 1 atm) ซึ่งเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญมากในสาขาเคมีในเวลาที่ค้นพบ
ประเภทของไอโซเมอร์
ตามที่ระบุไว้ข้างต้นไอโซเมอร์สองประเภทจะถูกนำเสนอที่แตกต่างกันโดยการสั่งอะตอมของพวกเขา ประเภทของไอโซเมอร์มีดังต่อไปนี้:
isomers รัฐธรรมนูญ (โครงสร้าง)
เป็นสารประกอบที่มีอะตอมและกลุ่มการทำงานเหมือนกัน แต่เรียงตัวกันเป็นลำดับ นั่นคือลิงก์ที่ประกอบเป็นโครงสร้างมีการจัดเรียงที่แตกต่างกันในแต่ละสารประกอบ
พวกเขาแบ่งออกเป็นสามประเภท: ตำแหน่ง isomers, โซ่หรือ isomers โครงกระดูกและ isomers ของกลุ่มทำงานบางครั้งเรียกว่า isomers ทำงาน
ตำแหน่ง isomers
พวกมันมีกลุ่มการทำงานที่เหมือนกัน แต่พวกมันอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันในแต่ละโมเลกุล
ห่วงโซ่หรือ isomers โครงกระดูก
พวกมันมีความแตกต่างจากการกระจายตัวของธาตุคาร์บอนในสารประกอบนั่นคือโดยวิธีการที่พวกเขาจะกระจายเชิงเส้นหรือแยก
isomers กลุ่มที่ใช้งานได้
เรียกอีกอย่างว่าฟังก์ชั่นไอโซเมอร์พวกมันถูกสร้างขึ้นจากอะตอมเดียวกัน
tautomerism
มี isomeria ชนิดพิเศษที่เรียกว่าtautomeríaซึ่งมีการแลกเปลี่ยนของสารหนึ่งในอีกสารหนึ่งซึ่งโดยทั่วไปจะได้รับจากการถ่ายโอนอะตอมระหว่าง isomers ทำให้เกิดความสมดุลระหว่างเผ่าพันธุ์เหล่านี้
Stereoisomers (อวกาศไอโซเมอร์)
มันถูกเรียกว่าวิธีนี้กับสารที่มีสูตรโมเลกุลเหมือนกันและมีการจัดเรียงอะตอมในลำดับเดียวกัน แต่มีการวางแนวในอวกาศแตกต่างกันระหว่างหนึ่งและอื่น ๆ ดังนั้นเพื่อให้แน่ใจว่าการสร้างภาพข้อมูลที่ถูกต้องนั้นจะต้องแสดงด้วยวิธีสามมิติ
โดยทั่วไปแล้วมีสเตอริโอสเตอริโอโซเมอร์สองประเภทคือ: เรขาคณิตและไอโซเมอร์แสง
เรขาคณิตไอโซเมอร์
พวกมันเกิดขึ้นจากการทำลายพันธะเคมีในสารประกอบ โมเลกุลเหล่านี้จะถูกนำเสนอในคู่ที่แตกต่างกันในคุณสมบัติทางเคมีของพวกเขาดังนั้นเพื่อแยกความแตกต่างพวกเขาข้อกำหนด cis (substituents เฉพาะในตำแหน่งที่อยู่ติดกัน) และทรานส์ (substituents เฉพาะในตำแหน่งตรงข้ามของสูตรโครงสร้าง)
ในกรณีนี้ diastereomers โดดเด่นซึ่งมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันและไม่ superimposable แต่ละคนมีลักษณะของตัวเอง นอกจากนี้ยังพบว่ามีโครงสร้างไอโซเมอร์ที่เกิดขึ้นจากการหมุนของสารเคมีรอบ ๆ พันธะเคมี
ออฟติคอลไอโซเมอร์
พวกเขาเป็นคนที่ประกอบด้วยภาพสะท้อนในกระจกที่ไม่สามารถซ้อนทับกัน นั่นคือถ้าภาพของไอโซเมอร์ถูกวางไว้บนภาพของอีกตำแหน่งของอะตอมจะไม่ตรงกัน อย่างไรก็ตามมันมีคุณสมบัติเหมือนกัน แต่มีความแตกต่างจากการมีปฏิสัมพันธ์กับแสงโพลาไรซ์
ในกลุ่มนี้ Enantiomers โดดเด่นซึ่งสร้างโพลาไรเซชันของแสงตามการจัดเรียงของโมเลกุลและมีลักษณะเป็น dextrorotatory (ถ้าโพลาไรเซชันของแสงอยู่ในทิศทางที่ถูกต้องของระนาบ) หรือ levorotatory (หากโพลาไรเซชันอยู่ในทิศทางด้านซ้าย) ของเครื่องบิน)
เมื่อมีปริมาณของ enantiomers (dyl) เท่ากันทั้งโพลาไรเซชันสุทธิและผลลัพธ์เป็นศูนย์ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อส่วนผสม racemic
ตัวอย่างของไอโซเมอร์
ตัวอย่างแรก
ตัวอย่างแรกที่นำเสนอคือของตำแหน่งโครงสร้าง isomers ซึ่งเรามีสองโครงสร้างที่มีสูตรโมเลกุลเดียวกัน (C 3 H 8 O) แต่มี substituent -OH อยู่ในสองตำแหน่งที่แตกต่างกันก่อตัว 1 โพรพานอล (I) และ 2-propanol (II)
ตัวอย่างที่สอง
ในตัวอย่างที่สองนี้มีการสังเกตโครงสร้างของโซ่หรือโครงกระดูกสองชนิด ทั้งคู่มีสูตรเดียวกัน (C 4 H 10 O) และ substituent เดียวกัน (OH) แต่ไอโซเมอร์ทางด้านซ้ายเป็นลูกโซ่ตรง (1-butanol) ในขณะที่ด้านขวามีโครงสร้างแยก (2-methyl-2) โพรพาน)
ตัวอย่างที่สาม
นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่ามีโครงสร้างของไอโซเมอร์สองกลุ่มซึ่งโมเลกุลทั้งสองนั้นมีอะตอมเหมือนกัน (ด้วยสูตรโมเลกุล C 2 H 6 O) แต่การจัดเรียงนั้นแตกต่างกันทำให้เกิดแอลกอฮอล์และอีเธอร์ซึ่งคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี พวกเขาแตกต่างกันอย่างมากจากกลุ่มการทำงานหนึ่งไปยังอีกกลุ่ม
ตัวอย่างที่สี่
นอกจากนี้ตัวอย่างของtautomeríaคือความสมดุลระหว่างโครงสร้างบางอย่างที่มีกลุ่มการทำงาน C = O (คีโตน) และ OH (แอลกอฮอล์) หรือที่เรียกว่าสมดุล keto-enolic
ตัวอย่างที่ห้า
ถัดไปจะมีการนำเสนอรูปทรงเรขาคณิตสองรูปแบบและรูปกรวยโดยสังเกตว่ารูปด้านซ้ายคือรูปที่ถูกต้องซึ่งเขียนแทนด้วยตัวอักษร Z ในรูปของชื่อและอีกรูปทางขวา อี
ตัวอย่างที่หก
ตอนนี้มีผู้แสดง diastereomers สองคนซึ่งมีความคล้ายคลึงกันในโครงสร้างของมัน แต่จะเห็นได้ว่าพวกเขาไม่สามารถทับซ้อนกันได้
ตัวอย่างที่เจ็ด
ในที่สุดจะมีการตรวจสอบโครงสร้างของคาร์โบไฮเดรตสองชนิดที่เรียกว่า ด้านซ้ายเป็น dextrorotatory เพราะโพลาไรซ์ระนาบของแสงไปทางขวา ในอีกด้านหนึ่งทางด้านขวาคือ levorotatory เพราะมันทำให้ระนาบของแสงไปทางซ้าย
