Wat zijn isomeren?
isomeren zijn chemische verbindingen die dezelfde moleculaire formules hebben - wat betekent dat ze zijn samengesteld uit hetzelfde aantal van dezelfde soorten atomen - maar verschillende structuren of opstellingen in de ruimte hebben. Pentaan is bijvoorbeeld een organische verbinding die bestaat uit vijf koolstofatomen en 12 waterstofatomen. Twee isomeren van pentane zijn onder meer onvertakte pentane, waarin de koolstofatomen zijn gerangschikt in een lineaire ketting en isopentaan of methylbutaan, waarin vier koolstofatomen in een lineaire ketting zijn gerangschikt terwijl de vijfde vertakt uit een van de binnenste koolstofatomen. Beide hebben dezelfde moleculaire formules, maar de werkelijke regelingen van hun atomen zijn verschillend. Isomeren zijn belangrijk omdat verbindingen met verschillende structuren, zelfs als ze dezelfde atomen bevatten, drastisch verschillende chemische eigenschappen kunnen hebben.
Verbindingen met dezelfde moleculaire formules kunnen op twee manieren structureel verschillen. Ten eerste verschillen structurele isomeren in de werkelijke structurele regelingen van ATOMS. De functionele groepen die de verbindingen vormen, worden op verschillende manieren en in verschillende opstellingen samengevoegd. Stereoisomeren daarentegen zijn op dezelfde manier gerangschikt in termen van de positie van functionele groepen, maar verschillen in hun relatieve posities in de ruimte. Twee moleculen kunnen bijvoorbeeld dezelfde atomen en dezelfde structuur hebben, maar kunnen ook niet-overlappende spiegelbeelden van elkaar zijn en zouden daarom isomeren zijn.
isomeren zijn erg belangrijk omdat verschillende verbindingen, zelfs als ze dezelfde moleculaire formules hebben, verschillende chemische eigenschappen kunnen hebben. Dit geldt zelfs voor stereoisomeren, die oppervlakkig bijna identiek zijn. Eén verbinding kan bijvoorbeeld een belangrijk actief ingrediënt in een medicijn zijn, terwijl de niet-overlappende spiegelbeeld isomeer volkomen ineffectief of zelfs schadelijk kan zijn. Verbindingen met verschillende opstellingen reageren vaak drastischverschillende manieren met andere atomen en verbindingen. Ze kunnen verschillen in welke chemicaliën ze reageren of in de snelheden waarmee ze reageren met verschillende chemicaliën.
Veel chemische reacties produceren een mix van verschillende isomeren - dit geldt met name voor stereoisomeren - dus chemici moeten vaak verschillende methoden gebruiken om het specifieke isomeer te isoleren waarin ze geïnteresseerd zijn. Veel verschillende methoden op basis van verschillende chemische eigenschappen kunnen worden gebruikt om isomeren te scheiden. Sommige verbindingen met identieke moleculaire formules kunnen bijvoorbeeld bij verschillende temperaturen koken, zodat destillatie kan worden gebruikt om ze te scheiden. Anderen reageren met verschillende verbindingen, dus chemische reacties kunnen worden gebruikt om één isomeer te verwijderen terwijl de interesse -verbinding ongewijzigd blijft.