أنواع الأيزومرية وأمثلة لها

ال تزامر يشير إلى وجود اثنين أو أكثر من المواد التي لها نفس الصيغة الجزيئية ، ولكن هيكلها يختلف في كل من المركبات. في هذه المواد ، والمعروفة باسم الأيزومرات ، يتم تقديم جميع العناصر بنفس النسبة ، ولكنها تشكل بنية الذرات المختلفة في كل جزيء.

كلمة isomer تأتي من الكلمة اليونانية أيزومرات, وهو ما يعني "أجزاء متساوية". على عكس ما يمكن افتراضه ، وعلى الرغم من احتوائه على نفس الذرات ، فإن الأيزومرات قد تكون أو لا تكون لها خصائص متشابهة اعتمادًا على المجموعات الوظيفية الموجودة في بنيتها.

يُعرف نوعان رئيسيان من الايزومرية: الايزومرية الدستورية (أو الهيكلية) والتماثل الأيزوميري (أو الايزومرية المكانية). الإيزومرية تحدث في كل من المواد العضوية (الكحول ، الكيتونات ، وغيرها) وغير العضوية (مركبات التنسيق).

في بعض الأحيان تحدث بشكل عفوي. في هذه الحالات ، تكون أيزومرات جزيء مستقرة وموجودة في ظل ظروف قياسية (25 درجة مئوية ، 1 atm) ، والذي كان بمثابة تقدم مهم للغاية في مجال الكيمياء في وقت اكتشافه.

مؤشر

• 1 أنواع الأيزومرات
  • 1.1 الأيزومرات الدستورية (الهيكلية)
  • 1.2 توتوميريا
  • 1.3 ستيروزومرات (أيزومرات مكانية)
• 2 أمثلة للإيزومرات
  • 2.1 المثال الأول
  • 2.2 المثال الثاني
  • 2.3 المثال الثالث
  • 2.4 المثال الرابع
  • 2.5 المثال الخامس
  • 2.6 المثال السادس
  • 2.7 المثال السابع
• 3 المراجع

أنواع الايزومرات

كما ذكر أعلاه ، يتم تقديم نوعين من الأيزومرات التي تختلف عن طريق ترتيب ذراتها. أنواع الأيزومرات هي كما يلي:

الأيزومرات الدستورية (الهيكلية)

هي تلك المركبات التي لها نفس الذرات والمجموعات الوظيفية ولكن مرتبة في ترتيب مختلف ؛ وهذا يعني أن الروابط التي تشكل بنياتها لها ترتيب مختلف في كل مركب.

وهي مقسمة إلى ثلاثة أنواع: أيزومرات الموضع ، أيزومرات السلسلة أو الهيكل العظمي وأيزومرات المجموعات الوظيفية ، التي تسمى أحيانًا الأيزومرات الوظيفية.

موقف الايزومرات

لديهم نفس المجموعات الوظيفية ، لكنهم في مكان مختلف في كل جزيء.

سلسلة أو الايزومرات الهيكل العظمي

تتميز بتوزيع بدائل الكربون في المجمع ، أي كيف يتم توزيعها خطيًا أو متفرعًا.

ايزومرات المجموعة الوظيفية 

وتسمى أيضًا الأيزومرات الوظيفية ، وهي تتكون من نفس الذرات ، ولكن هذه المجموعات تشكل مجموعات وظيفية مختلفة في كل جزيء.

صنوانية

هناك نوع استثنائي من الأيزومريا يسمى التوتوميريا ، حيث يوجد تحول بين مادة في مادة أخرى وعادة ما يتم ذلك عن طريق نقل ذرة بين الأيزومرات ، مما يؤدي إلى توازن بين هذه الأنواع.

ستيريوات (أيزومرات مكانية)

يطلق عليه بهذه الطريقة المواد التي لها نفس الصيغة الجزيئية والتي يتم ترتيب ذراتها بنفس الترتيب ، ولكن اتجاهها في الفضاء يختلف بين الآخر والآخر. لذلك ، لضمان تصوُّرهم الصحيح ، يجب تمثيلهم بطريقة ثلاثية الأبعاد.

بعبارات عامة ، هناك فئتان من الاستريزومرات: الأيزومرات الهندسية والأيزومرات البصرية.

الأيزومرات الهندسية

يتم تشكيلها عن طريق كسر الرابطة الكيميائية في المجمع. يتم تقديم هذه الجزيئات في أزواج تختلف في خواصها الكيميائية ، لذلك لتمييزها ، تم تأسيس المصطلحات cis (بدائل محددة في المواضع المجاورة) و trans (بدائل محددة في مواضع معادلة له الصيغة الهيكلية)..

في هذه الحالة ، تبرز diastereomers ، التي لها تكوينات مختلفة وغير قابلة للتركيب ، ولكل منها خصائصه الخاصة. وتوجد أيضًا الأيزومرات التوافقية التي تتشكل عن طريق دوران مادة بديلة حول رابطة كيميائية.

الايزومرات الضوئية

هي تلك التي تشكل صورًا متطابقة لا يمكن أن تتداخل ؛ أي إذا كانت صورة أيزومر موضوعة على صورة الآخر ، فلن يتطابق موضع ذراته تمامًا. ومع ذلك ، لديهم نفس الخصائص ، لكنهم مختلفون عن طريق تفاعلهم مع الضوء المستقطب.

في هذه المجموعة ، تبرز العوامل المتناهية الصغر ، التي تولد استقطاب الضوء وفقًا لترتيبها الجزيئي وتتميز بكونها dextrorotatory (إذا كان استقطاب الضوء في الاتجاه الصحيح للمستوى) أو مشتقًا (إذا كان الاستقطاب في الاتجاه الأيسر) من الطائرة).

عندما يكون هناك نفس القدر من كل من التجمعات (د و ل) يكون الاستقطاب الصافي أو الناتج صفراً ، وهو ما يعرف بالمزيج العرقي.

أمثلة من الأيزومرات

المثال الأول

المثال الأول الذي تم تقديمه هو مثال أيزومرات الوضع الهيكلي ، حيث يكون لهيكلين نفس الصيغة الجزيئية (C₃H₈O) ولكن الذي بديله -OH هو في موقعين مختلفين ، تشكيل 1-بروبانول (I) و 2-بروبانول (II).

المثال الثاني

في هذا المثال الثاني ، لوحظت اثنين من الايزومرات الهيكلية للسلسلة أو الهيكل العظمي ؛ كلاهما لديه نفس الصيغة (C₄H₁₀O) والبدائل نفسها (OH) ، لكن الأيزومر على اليسار هو سلسلة مستقيمة (1-بيوتانول) ، في حين أن واحدة على اليمين لديها بنية متفرعة (2-ميثيل -2-بروبانول).

المثال الثالث

كما يظهر أدناه نوعان من الأيزومرات الهيكلية للمجموعة الوظيفية ، حيث يكون لكل من الجزيئين نفس الذرات بالضبط (مع الصيغة الجزيئية C₂H₆O) لكن ترتيبها مختلف ، مما يؤدي إلى كحول وإثير ، تختلف خصائصهما الفيزيائية والكيميائية اختلافًا كبيرًا من مجموعة وظيفية إلى أخرى.

المثال الرابع

أيضا ، مثال على tautomería هو التوازن بين بعض الهياكل مع المجموعات الوظيفية C = O (الكيتونات) و OH (الكحوليات) ، وتسمى أيضا توازن كيتو - enolic.

المثال الخامس

بعد ذلك ، يتم تقديم اثنين من الأيزوميرات الهندسية والترانزستورات ، مع ملاحظة أن الأيسومر الموجود على اليسار هو الأيزومير cis ، والذي يرمز إليه بالحرف Z في تسميته ، والآخر على اليمين هو الأيزومير العابر E.

المثال السادس

الآن يتم عرض اثنين من diastereomers ، حيث يتم ملاحظة أوجه التشابه في هياكلها ولكن يمكن أن نرى أن هذه لا يمكن أن تتداخل.

المثال السابع

أخيرًا ، لوحظ تراكيبان من الكربوهيدرات هما إيزومرات بصرية تُدعى إنانوميرات واحد على اليسار هو dextrorotatory ، لأنه يستقطب الطائرة من الضوء إلى اليمين. في المقابل ، فإن الشخص الموجود على اليمين هو مركب استوائي ، لأنه يستقطب طائرة الضوء إلى اليسار.

مراجع

1. أيزومرات. (2018). ويكيبيديا. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org
2. Chang، R. (9th ed) (2007). الكيمياء. المكسيك D. F. ، المكسيك: Editorial McGraw-Hill Interamericana.
3. شارما ، ر. ك. (2008). الكيمياء المجسمة - المجلد 4. تم الاسترجاع من books.google.co.ve
4. الشمال ، M. (1998). مبادئ وتطبيقات الكيمياء المجسمة. تم الاسترجاع من books.google.co.ve
5. الموظفين ، E. (s.f.). حقائق سريعة عن الكيمياء العضوية: التسميات والتماثل في المركبات العضوية. تم الاسترجاع من books.google.co.ve.
6. ميتال ، A. (2002). كيمياء موضوعية لإضاءة المدخل. تم الاسترجاع من books.google.co.ve