Видове изомеризъм на органични вещества

Изомеризмът е доста важна характеристика химични вещества, Тъй като структурата и ориентацията на молекулата зависят от нейните свойства. Видовете изомеризъм, както и особеностите на структурата на веществата, се изследват активно и до днес.

Изомеризъм и изомеризация: какво е това?

Преди да разгледаме основните видове изомеризъм, е необходимо да разберем какво означава този термин. Счита се, че изомеризмът е феномен, когато химичните съединения (или изомерите) се различават в структурата и подреждането на атомите, но в същото време се характеризират със същия състав и молекулно тегло.

Всъщност терминът "изомеризация" се появява в науката не толкова отдавна. Преди няколко века бе наблюдавано, че някои вещества със същите индекси молекулно тегло и същият набор от атоми се различава по свойствата.

Например, грозде и винена киселина. Освен това в началото на деветнадесети век се появиха дискусии между учените Ю Лубеш и Ф. Уелер. В хода на многобройни експерименти беше установено, че съществуват две разновидности AgCNO-агломерат и цианово сребро, които, въпреки състава, имат различни свойства. Още през 1830 г. концепцията за изомеризация е въведена в науката.

По-късно, благодарение на работата на А. Булеров и Й. Вант-Хоф, бяха обяснени феномените на пространствения и структурния изомеризъм.

Изомеризацията е специфична реакция, при която се наблюдава трансформацията на структурни изомери един в друг. Като пример можете да вземете вещества от редица алкани. Структурните видове алкан изомеризъм позволяват превръщането на определени вещества в изоалкани. По този начин промишлеността се увеличава октаново число гориво. Струва си да се отбележи, че такива имоти са от голямо значение за развитието на индустрията.

Видовете изомеризъм се разделят на две големи групи.

Структурният изомеризъм и неговите сортове

Структурният изомеризъм е феномен, в който изомерите се различават помежду си химическа структура. Има няколко отделни вида

1. Изомеризъм на въглеродния скелет. Тази форма е характерна за въглеродите и е свързана с различен ред на връзки между въглеродни атоми.

2. Изомеризъм от позицията на функционална група. Това явление се свързва с различна позиция на функционалната група или групи в молекулата. Примерите включват 4-хлоробутан и 2-хлоробутанова киселина.

3. Изомеризъм на множество връзки. Между другото, тук могат да се включат най-често срещаните типове изомеризация на алкени. Изомерите се различават в позицията на ненаситената връзка.

4. Изомеризъм на функционалната група. В този случай се запазва общият състав на веществото, но се променят свойствата и характерът на самата функционална група. Като пример можем да цитираме диметил етер и етанол.

Пространствени видове изомеризъм

Стереоизомеризмът (пространствен) е свързан с различна ориентация на молекули със същата структура.

1. Оптична изомеризация (енантиомеризъм). Тази форма е свързана със завъртането на функционалните групи около асиметричната връзка. В повечето случаи веществото има асиметричен въглероден атом, който е свързан с четири заместителя. По този начин, въртенето на равнината поляризация на светлината. В резултат се формират така наречените огледални антиподи и изомери. Интересно е, че последните се характеризират с почти еднакви свойства.

2. Диастереометрия. Този термин означава такава пространствена изомеризация, в резултат на която антиподите не се образуват.

Трябва да се отбележи, че наличието на възможни изомери е свързано предимно с броя въглеродни връзки. Колкото по-дълъг е въглеродният скелет, толкова повече изомери могат да се образуват.