異性とは何ですか?

異性 これは、次の例のように、(化学的および物理的特性の観点から)異なる物質がまったく同じ分子式を持つ自然現象です。

同じ分子式を持つ異なる物質
同じ分子式を持つ異なる物質

エタノール(左)の分子式はC2H6O、これはメトキシエタンでも発生するため(右)、異性体です。

異性の種類

平らな異性体

異性体間の構造の違いを研究するのは異性のタイプです。

職業

これは、物質間の違いがそれらが属する有機機能間の違いに基づくフラット異性のタイプです。 いくつかの例を参照してください。

  • プロパンとプロパン:

異なる機能に属する異性体
異なる機能に属する異性体

プロパノン(左)はケトン基に属し、プロパナール(右)はアルデヒド基に属します。

B) 刑務所

これは、物質間の違いがそれらが提示する鎖間の違いに基づくフラット異性のタイプです。 例を参照してください。

  • 2-メチル-プロパンとブタン

異なる分類の鎖を持つ異性体
異なる分類の鎖を持つ異性体

この例では、2-メチルプロパン(左側)に分岐鎖があり、ブタン(右側)に通常の鎖があることがわかります。

ç) ポジション

これは、物質間の違いがそれらの鎖に存在する成分の位置の違いに基づくフラット異性のタイプです。 例を参照してください。

  • 1-クロロ-プロパンおよび2-クロロ-プロパン

鎖の異なる位置に成分を持つ異性体
鎖の異なる位置に成分を持つ異性体

この例では、1-クロロプロパン(左側)の塩素が炭素1に配置され、2-クロロプロパン(右側)の塩素が炭素2に配置されていることがわかります。

d) メタメリアまたは補償

注意: 異性体は異種ストリングにのみ有効です。

これは、物質間の違いがそれらの鎖に存在するヘテロ原子の位置の違いに基づくフラット異性のタイプです。 例を参照してください。

例: メトキシプロパンとエトキシエタン

鎖の異なる位置にヘテロ原子を持つ異性体
鎖の異なる位置にヘテロ原子を持つ異性体

この例では、メトキシプロパン(左)では、酸素のラジカルが片側に1つの炭素、反対側に3つの炭素を持っていることがわかります。 エトキシエタン(右)では、酸素は片側に2つの炭素、反対側に2つの炭素を持つラジカルを持っています。

そして)互変異性

これは平面関数異性の特定のケースであり、次の3つの有機関数でのみ発生します。

  • アルデヒド

  • ケトン

  • エノール

このタイプの異性は、エノールとアルデヒドの間、およびエノールとケトンの間に化学的バランスがあるという事実に基づいて機能します。つまり、これらの成分は常に相互に変換されています。 例を参照してください。

  • プロプ-2-エン-1-オールとプロパノン

異なる機能に属する異性体
異なる機能に属する異性体

この例では、Prop-2-en-1-ol(左側)がエノールのグループに属し、propanone(右側)がケトンのグループに属しているため、互変異性体の異性体であることがわかります。

→空間異性

これは、分子の空間分析によって定義される異性の一種です。

a)幾何異性体

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これは、物質が次の特性を持つ分子を持っている場合に発生する一種の空間異性です。

  • 以下の例のように、2つの異なる配位子を持つ2つの炭素を持つ閉鎖:

幾何異性を伴う閉じた構造
幾何異性を伴う閉じた構造

  • 炭素間に二重結合を持ち、二重結合のこれらの炭素のそれぞれに、以下の例のように2つの異なる配位子がある開鎖。

幾何異性を伴う開放構造
幾何異性を伴う開放構造

幾何異性は2つのグループに分けられます:

  • 1O グループ: シス-トランス

これは、開いた構造であろうと閉じた構造であろうと、一方の炭素の2つの配位子がもう一方の炭素の2つの配位子と厳密に等しい場合に発生します。

シス-トランス異性を持つ物質の鎖
シス-トランス異性を持つ物質の鎖

同じ配位子が同じ平面にある場合、異性体はシスと呼ばれます。

シス異性体の例
シス異性体の例

異なる配位子が同じ平面にある場合、異性体はトランスと呼ばれます。

トランス異性体の例
トランス異性体の例

  • 2O グループ: E-Z

これは、一方の炭素の2つの配位子が、もう一方の炭素の2つの配位子に対して、開いた構造または閉じた構造のいずれかで異なる場合に発生します。

E-Z異性体を持つ物質の鎖
E-Z異性体を持つ物質の鎖

原子番号が最も高い配位子が反対側の平面にある場合、異性体はEと呼ばれます。 以下の例では、左側の炭素の原子番号が最も高いBr(35)があり、もう一方の炭素には酸素(8)があります。

E-異性体の例
E-異性体の例

原子番号が最も高い配位子が同じ平面にある場合、異性体はZと呼ばれます。 以下の例では、左側の炭素の原子番号が最も高いBr(35)があり、もう一方の炭素には酸素(8)があります。


Z異性体の例

B) 光学異性体

これは、物質に分子が含まれている場合にのみ発生する一種の空間異性です。 キラル炭素 (4つの異なる配位子を持つもの)それらの構造。 キラル炭素を含む分子には、次のように光を偏光および偏向させる能力があります。

  • 右側(右側の異性体)

  • 左側(旋光性異性体)

旋光性を持つ化合物は常に持っています 活性異性体 (光学対掌体と呼ばれる)および不活性異性体(2つの活性異性体間の混合物、ラセミと呼ばれる混合物)。

次の式を使用して、キラル炭素を持つ化合物の活性(IOA)および不活性(IOI)異性体の数を決定できます。

IOA = 2番号

IOI = 2番号
2

以下は、幾何異性を持つ化合物の例です。

ブタン-2-オールに含まれるキラル炭素
ブタン-2-オールに含まれるキラル炭素

ブタン-2-オールの構造には、次の配位子があります。

  • メチル(CH3)

  • エチル(CH3-CH2)

  • 水素(H)

  • ヒドロキシル(OH)

キラル炭素が1つしかないため、ブタン-2-オールには次のようなものがあります。

  • 活性異性体:

IOA = 21

IOA = 2

  • 不活性異性体:

IOI = 21
2

IOI = 2
2

IOI = 1


私によって。DiogoLopesDias

学校や学業でこのテキストを参照しますか? 見てください:

DAYS、ディオゴロペス。 "異性とは何ですか?"; ブラジルの学校. で利用可能: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-isomeria.htm. 2021年6月27日にアクセス。

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