İzomerizm: İzomerler Türleri ve Örnekleri

İzomerizm, aynı moleküler formüle sahip, ancak bileşiklerin her birinde yapısı farklı olan iki veya daha fazla maddenin varlığını ifade eder. İzomerler olarak bilinen bu maddelerde, tüm elementler aynı oranda sunulur, ancak her molekülde farklı olan atomların bir yapısını oluşturur.

İzomer kelimesi, Yunanca "eşit kısım" anlamına gelen izomer kelimesinden gelir. Tahmin edilebileceklerin aksine ve aynı atomları içermelerine rağmen, izomerler yapılarında mevcut fonksiyonel gruplara bağlı olarak benzer özelliklere sahip olabilir veya olmayabilir.

İki ana izomerizm türü bilinmektedir: anayasal (veya yapısal) izomerizm ve stereoizomerizm (veya mekansal izomerizm). İzomerizm, hem organik maddelerde (alkoller, ketonlar, diğerleri arasında) hem de inorganiklerde (koordinasyon bileşikleri) meydana gelir.

Bazen kendiliğinden ortaya çıkarlar; Bu durumlarda, bir molekülün izomerleri stabildir ve standart koşullar altında (25 ° C, 1 atm) bulunur; bu, keşfi sırasında kimya alanında çok önemli bir ilerlemedir.

İzomer çeşitleri

Yukarıda belirtildiği gibi, atomlarını sıralayarak farklılık gösteren iki tür izomer sunulur. İzomer türleri şunlardır:

Anayasal izomerler (yapısal)

Aynı atomlara ve fonksiyonel gruplara sahip olan ancak farklı bir düzende düzenlenmiş bileşikler; yani, yapılarını oluşturan bağlantılar her bileşikte farklı bir düzenlemeye sahiptir.

Bunlar üç türe ayrılır: pozisyon izomerleri, zincir veya iskelet izomerleri ve bazen fonksiyonel izomerler olarak adlandırılan fonksiyonel grupların izomerleri.

Pozisyon izomerleri

Aynı fonksiyonel gruplara sahiptirler, ancak her molekülde farklı bir yerdedirler.

Zincir veya iskelet izomerleri

Bunlar, bileşik içindeki karbon ikame edicilerinin dağılımı ile, yani lineer veya dallı olarak nasıl dağıldıklarıyla ayırt edilir.

Fonksiyonel grup izomerleri

Ayrıca fonksiyonel izomerler de denir, bunlar aynı atomlardan oluşur, ancak bunlar her molekülde farklı fonksiyonel gruplar oluşturur.

totomerizmi

Tatomerya denilen istisnai bir tür izomeria vardır, burada bir maddenin bir başka maddeye dönüşümünün olduğu, genellikle izomerlerin arasında bir atomun transferiyle verilen ve bu türler arasında bir dengeye neden olan bir madde vardır.

Stereoizomerler (uzaysal izomerler)

Bu şekilde, tam olarak aynı moleküler formüle sahip olan ve atomları aynı düzende düzenlenmiş, ancak uzayda yönelimi biriyle diğeri arasında değişen maddelere denir. Bu nedenle, doğru görselleştirmelerini sağlamak için üç boyutlu bir şekilde temsil edilmeleri gerekir.

Genel olarak iki sınıf stereoizomer vardır: geometrik izomerler ve optik izomerler.

Geometrik izomerler

Bileşik içinde kimyasal bir bağ koparak oluşurlar. Bu moleküller, kimyasal özelliklerinde farklılık gösteren çiftler halinde sunulurlar, böylece onları ayırt etmek için, cis (bitişik pozisyonlardaki spesifik ikame ediciler) ve trans (yapısal formüllerinin zıt pozisyonlardaki spesifik ikame ediciler) terimleri oluşturulmuştur.

Bu durumda, diastereomerler, farklı konfigürasyonlara sahip olan ve her biri kendine has özelliklere sahip olmayan üst üste binemeyen dikkat çekicidir. Aynı zamanda, bir ikame edicinin kimyasal bir bağ etrafında dönmesi sonucu oluşan konformasyonel izomerler de bulunur.

Optik izomerler

Üst üste gelemeyen ayna görüntüleri oluşturanlardır; yani, bir izomerin görüntüsü diğerinin görüntüsüne yerleştirilirse, atomlarının konumu tam olarak uyuşmaz. Bununla birlikte, aynı özelliklere sahiptirler, ancak polarize ışıkla etkileşimleriyle farklılaşırlar.

Bu grupta, ışığın polarizasyonunu moleküler düzenlemelerine göre üreten ve dekstrorotatör (ışığın polarizasyonu düzlemin doğru yönünde ise) veya levorotatuar olarak ayırt edilen enantiyomerler öne çıkar (polarizasyon solda ise) Uçağın

Her iki enantiyomerin (dil) aynı miktarda olması durumunda, net veya elde edilen polarizasyon, rasemik karışım olarak bilinen sıfırdır.

İzomer örnekleri

İlk örnek

Sunulan ilk örnek, aynı moleküler formüle (C3H8O) sahip iki yapıya sahip olduğumuz ancak ikame maddesi -OH'nin iki farklı pozisyonda olduğu, 1-propanol oluşturan yapısal konum izomerlerinin örneğidir. (I) ve 2-propanol (II).

İkinci örnek

Bu ikinci örnekte, iki yapısal zincir veya iskelet izomeri gözlenir; her ikisi de aynı formüle (C4H10O) ve aynı ikame ediciye (OH) sahiptir, ancak soldaki izomer düz zincirdir (1-bütanol), sağdaki de dallanmış bir yapıya sahiptir (2-metil-2) propanol).

Üçüncü örnek

Ayrıca, her iki molekülün de tam olarak aynı atomlara sahip olduğu (C2H6O moleküler formülü ile) olduğu ancak düzenlemelerinin farklı olduğu, fiziksel ve kimyasal özellikleri olan bir alkol ve bir eter ile sonuçlanan fonksiyonel grup iki yapısal izomeri gösterilmiştir. bir fonksiyonel gruptan diğerine büyük ölçüde çeşitlilik gösterirler.

Dördüncü örnek

Ayrıca, tatomerinin bir örneği, C = O (ketonlar) ve OH (alkoller) gibi bazı gruplar arasında, keto-enolik denge olarak da adlandırılan fonksiyonel gruplar arasındaki dengedir.

Beşinci örnek

Daha sonra, iki geometrik cis- ve trans- izomer sunulmuştur; soldaki birinin, terminolojisinde Z harfi ile gösterilen cis izomeri, ve sağdaki de, harf ile belirtilen trans izomeri olduğunu gözlemleyerek sunulmaktadır. E.

Altıncı örnek

Şimdi iki diastereomer gösterilmektedir, burada benzerliklerin yapılarında belirtilmiştir ancak üst üste gelemedikleri görülmektedir.

Yedinci örnek

Son olarak, enantiyomer adı verilen optik izomerler olan iki karbonhidrat yapısı gözlenmiştir. Soldaki dekstrorotatördür, çünkü ışığın düzlemini sağa kutuplar. Öte yandan, sağdaki levorotatuardır, çünkü ışık düzlemini sola doğru kutuplar.