Hvad er isomerer?

Isomerer er kemiske forbindelser, der har de samme molekylformler - hvilket betyder, at de er sammensat af det samme antal af de samme typer atomer - men har forskellige strukturer eller arrangementer i rummet. For eksempel er pentan en organisk forbindelse sammensat af fem carbonatomer og 12 hydrogenatomer. To isomerer af pentan indbefatter uforgrenet pentan, hvor carbonerne er anbragt i en lineær kæde, og isopentan eller methylbutan, hvor fire carbonatomer er anbragt i en lineær kæde, mens den femte forgrener sig fra et af de indvendige carbonatomer. Begge disse har de samme molekylformler, men de faktiske arrangementer af deres atomer er forskellige. Isomerer er vigtige, fordi forbindelser med forskellige strukturer, selvom de indeholder de samme atomer, kan have drastisk forskellige kemiske egenskaber.

Forbindelser med de samme molekylformler kan afvige strukturelt på to måder. For det første adskiller strukturelle isomerer sig i de faktiske strukturelle arrangementer af atomer. De funktionelle grupper, der udgør forbindelserne, forbindes på forskellige måder og i forskellige arrangementer. Stereoisomerer er på den anden side arrangeret på samme måde med hensyn til positionen for funktionelle grupper, men afviger i deres relative positioner i rummet. To molekyler kan for eksempel have de samme atomer og den samme struktur, men kan også være ikke-overlappende spejlbilleder af hinanden og vil derfor være isomerer.

Isomerer er meget vigtige, fordi forskellige forbindelser, selvom de har de samme molekylformler, kan have forskellige kemiske egenskaber. Dette gælder endda stereoisomerer, der overfladisk set næsten er identiske. Én forbindelse kan for eksempel være en vigtig aktiv ingrediens i et lægemiddel, medens dens ikke-overlappende spejlbilledeisomer kan være fuldstændig ineffektiv eller endda skadelig. Forbindelser med forskellige arrangementer reagerer ofte på drastisk forskellige måder med andre atomer og forbindelser. De kan variere i hvilke kemikalier de reagerer med eller i de hastigheder, hvormed de reagerer med forskellige kemikalier.

Mange kemiske reaktioner producerer en blanding af forskellige isomerer - dette gælder især stereoisomerer - så kemikere må ofte bruge forskellige metoder til at isolere den bestemte isomer, som de er interesseret i. Mange forskellige metoder baseret på forskellige kemiske egenskaber kan bruges til at adskille isomerer. Nogle forbindelser med identiske molekylformler kan for eksempel koge ved forskellige temperaturer, så destillation kan bruges til at adskille dem. Andre reagerer med forskellige forbindelser, så kemiske reaktioner kan bruges til at fjerne en isomer, mens forbindelsen af ​​interesse forbliver uændret.