Hva er isomerer?

Isomerer er kjemiske forbindelser som har de samme molekylformlene - noe som betyr at de er sammensatt av samme antall samme type atomer - men har forskjellige strukturer eller arrangementer i rommet. For eksempel er pentan en organisk forbindelse sammensatt av fem karbonatomer og 12 hydrogenatomer. To isomerer av pentan inkluderer uforgrenet pentan, hvor karbonene er anordnet i en lineær kjede, og isopentan eller metylbutan, der fire karbonat er anordnet i en lineær kjede mens den femte forgrener seg fra et av de indre karbonatomer. Begge disse har de samme molekylformlene, men de faktiske arrangementene av deres atomer er forskjellige. Isomerer er viktige fordi forbindelser med forskjellige strukturer, selv om de inneholder samme atomer, kan ha drastisk forskjellige kjemiske egenskaper.

Forbindelser med de samme molekylformlene kan variere strukturelt på to måter. For det første er strukturelle isomerer forskjellige i de faktiske strukturelle arrangementene av atomer. De funksjonelle gruppene som utgjør forbindelsene er samlet på forskjellige måter og i forskjellige arrangementer. Stereoisomerer er derimot anordnet på samme måte når det gjelder funksjonen til funksjonelle grupper, men avviker i deres relative posisjoner i rommet. To molekyler kan for eksempel ha de samme atomer og den samme strukturen, men kan også være ikke-overlappende speilbilder av hverandre og vil derfor være isomerer.

Isomerer er veldig viktige fordi forskjellige forbindelser, selv om de har de samme molekylformlene, kan ha forskjellige kjemiske egenskaper. Dette er til og med sant for stereoisomerer, som overfladisk er nesten identiske. Én forbindelse kan for eksempel være en viktig aktiv ingrediens i et medikament, mens dens ikke-overlappende speilbildeisomer kan være fullstendig ineffektiv eller til og med skadelig. Forbindelser med forskjellige arrangementer reagerer ofte på drastisk forskjellige måter med andre atomer og forbindelser. De kan avvike i hvilke kjemikalier de reagerer med eller i hastighetene de reagerer med forskjellige kjemikalier.

Mange kjemiske reaksjoner produserer en blanding av forskjellige isomerer - dette gjelder spesielt stereoisomerer - så kjemikere må ofte bruke forskjellige metoder for å isolere den bestemte isomeren de er interessert i. Mange forskjellige metoder basert på forskjellige kjemiske egenskaper kan brukes til å skille isomerer. Noen forbindelser med identiske molekylformler kan for eksempel koke ved forskjellige temperaturer, slik at destillasjon kan brukes til å skille dem. Andre reagerer med forskjellige forbindelser, slik at kjemiske reaksjoner kan brukes til å fjerne en isomer mens forbindelsen av interesse blir uendret.