ایزومر ساختاری چیست؟ تعریف، انواع و مثالهای کاربردی
ایزومرهای ساختاری (که به ایزومرهای کانستیتوسیونی نیز شناخته میشوند) ترکیباتی هستند که فرمول شیمیایی یکسانی دارند، اما نحوه اتصال اتمها به یکدیگر در آنها متفاوت است. به بیان سادهتر، این ایزومرها بلوکهای ساختمانی یکسانی دارند، اما با چیدمان متفاوتی کنار هم قرار گرفتهاند.
این نوع ایزومری را با استریوایزومری مقایسه کنید. در استریوایزومرها، اتمها به همان ترتیب به هم متصل شدهاند و نوع پیوندها نیز یکسان است، اما آرایش فضایی آنها در سه بعد با هم فرق دارد.
نکات کلیدی در مورد ایزومری ساختاری (کانستیتوسیونی)
- ایزومرهای ساختاری یا کانستیتوسیونی فرمول شیمیایی یکسانی دارند، اما آرایش اتمها در آنها متفاوت است.
- سه نوع اصلی ایزومر ساختاری عبارتند از: ایزومرهای اسکلتی، ایزومرهای موقعیتی و ایزومرهای گروه عاملی.
- ایزومرهای ساختاری با استریوایزومرها تفاوت دارند. استریوایزومرها فرمول شیمیایی یکسان و ترتیب اتمی مشابهی دارند، اما آرایش فضایی سهبعدی آنها متفاوت است.
انواع ایزومرهای ساختاری
ایزومرهای ساختاری را میتوان به سه دسته اصلی تقسیم کرد:
- ایزومری اسکلتی (یا زنجیری): در این نوع ایزومری، آرایش اتمها در اسکلت اصلی مولکول (معمولاً زنجیره کربنی) متفاوت است. به عبارت دیگر، شکل زنجیره کربنی تغییر میکند.
- ایزومری موقعیتی: در ایزومرهای موقعیتی، گروه عاملی یا استخلاف روی ساختار اصلی مولکول در مکانهای مختلف قرار میگیرد. به این ترتیب، موقعیت اتصال گروه عاملی تغییر میکند.
- ایزومری گروه عاملی: این نوع ایزومری زمانی رخ میدهد که اتمها به گونهای متفاوت به هم متصل شوند که گروههای عاملی مختلفی ایجاد شود، در حالی که فرمول مولکولی یکسان است. به عنوان مثال، یک ایزومر ممکن است الکل باشد و دیگری اتر.
مثالهایی از ایزومرهای ساختاری
- بوتان و ایزوبوتان (C4H10) ایزومرهای ساختاری یکدیگر هستند. بوتان یک زنجیره مستقیم از چهار اتم کربن است، در حالی که ایزوبوتان یک زنجیره سه کربنی با یک شاخه متیل است.
- پنتان-1-ال، پنتان-2-ال و پنتان-3-ال ایزومرهای ساختاری هستند که ایزومری موقعیتی را نشان میدهند. در این ترکیبات، گروه هیدروکسیل (-OH) در موقعیتهای مختلف بر روی زنجیره پنج کربنی قرار گرفته است.
- سیکلوهگزان و هگز-1-ان نمونههایی از ایزومرهای ساختاری با گروههای عاملی متفاوت هستند. سیکلوهگزان یک هیدروکربن حلقوی است، در حالی که هگز-1-ان یک آلکن با پیوند دوگانه کربن-کربن است.
- شیمی
- علم
