Quels sont les isomères?
Les isomères sont des composés chimiques qui ont la même formule moléculaire - ce qui signifie qu'ils sont composés du même nombre d'atomes identiques - mais qui ont des structures ou des arrangements différents dans l'espace. Par exemple, le pentane est un composé organique composé de cinq atomes de carbone et de 12 atomes d'hydrogène. Deux isomères du pentane comprennent le pentane non ramifié, dans lequel les atomes de carbone sont disposés en chaîne linéaire, et l'isopentane ou le méthylbutane, dans lesquels quatre atomes de carbone sont agencés dans une chaîne linéaire, tandis que le cinquième part de l'un des atomes de carbone intérieurs. Les deux ont les mêmes formules moléculaires, mais les arrangements réels de leurs atomes sont différents. Les isomères sont importants car des composés de structures différentes, même s'ils contiennent les mêmes atomes, peuvent avoir des propriétés chimiques radicalement différentes.
Les composés ayant les mêmes formules moléculaires peuvent différer structurellement de deux manières. Premièrement, les isomères structuraux diffèrent par la disposition structurelle réelle des atomes. Les groupes fonctionnels qui composent les composés sont reliés entre eux de différentes manières et selon différents arrangements. Les stéréoisomères, en revanche, sont disposés de la même manière en ce qui concerne la position des groupes fonctionnels, mais diffèrent par leurs positions relatives dans l'espace. Deux molécules peuvent, par exemple, avoir les mêmes atomes et la même structure, mais peuvent également être des images miroir ne se chevauchant pas l'une de l'autre et seraient donc des isomères.
Les isomères sont très importants car différents composés, même s'ils ont la même formule moléculaire, peuvent avoir des propriétés chimiques différentes. Ceci est même vrai pour les stéréoisomères, qui sont superficiellement presque identiques. Un composé peut, par exemple, être un ingrédient actif important dans un médicament alors que son isomère image miroir ne se chevauchant pas peut être totalement inefficace, voire nocif. Les composés avec des arrangements différents réagissent souvent de manière radicalement différente avec d'autres atomes et composés. Ils peuvent différer par les produits chimiques avec lesquels ils réagissent ou par la vitesse à laquelle ils réagissent avec divers produits chimiques.
De nombreuses réactions chimiques produisent un mélange de différents isomères - c'est particulièrement le cas des stéréoisomères -, de sorte que les chimistes doivent souvent utiliser diverses méthodes pour isoler l'isomère particulier qui les intéresse. De nombreuses méthodes différentes basées sur diverses propriétés chimiques peuvent être utilisées pour séparer les isomères. Certains composés ayant des formules moléculaires identiques peuvent, par exemple, bouillir à des températures différentes. On peut donc utiliser une distillation pour les séparer. D'autres réagissent avec différents composés, de sorte que des réactions chimiques peuvent être utilisées pour éliminer un isomère tout en laissant le composé d'intérêt inchangé.