Vad är isomerer?

Isomerer är kemiska föreningar som har samma molekylformler - vilket innebär att de består av samma antal samma typer av atomer - men har olika strukturer eller arrangemang i rymden. Till exempel är pentan en organisk förening bestående av fem kolatomer och 12 väteatomer. Två isomerer av pentan inkluderar oförgrenad pentan, i vilken kolerna är anordnade i en linjär kedja, och isopentan eller metylbutan, i vilken fyra kol är anordnade i en linjär kedja medan den femte förgrenar sig från en av de inre kolatomerna. Båda dessa har samma molekylformler, men de faktiska arrangemangen för deras atomer är olika. Isomerer är viktiga eftersom föreningar med olika strukturer, även om de innehåller samma atomer, kan ha drastiskt olika kemiska egenskaper.

Föreningar med samma molekylformler kan skilja sig strukturellt på två sätt. För det första skiljer sig strukturella isomerer i de faktiska strukturella arrangemangen för atomer. De funktionella grupperna som utgör föreningarna förenas på olika sätt och i olika arrangemang. Stereoisomerer är å andra sidan arrangerade på samma sätt när det gäller funktionella gruppers position men skiljer sig åt i deras relativa positioner i rymden. Två molekyler kan till exempel ha samma atomer och samma struktur men kan också vara icke-överlappande spegelbilder av varandra och skulle därför vara isomerer.

Isomerer är mycket viktiga eftersom olika föreningar, även om de har samma molekylformler, kan ha olika kemiska egenskaper. Detta är till och med sant för stereoisomerer, som ytliga är nästan identiska. En förening kan till exempel vara en viktig aktiv ingrediens i ett läkemedel medan dess icke-överlappande spegelbildisomer kan vara helt ineffektiv eller till och med skadlig. Föreningar med olika arrangemang reagerar ofta på drastiskt olika sätt med andra atomer och föreningar. De kan skilja sig i vilka kemikalier de reagerar med eller i de hastigheter som de reagerar med olika kemikalier.

Många kemiska reaktioner producerar en blandning av olika isomerer - detta gäller särskilt stereoisomerer - så kemister måste ofta använda olika metoder för att isolera den speciella isomeren där de är intresserade. Många olika metoder baserade på olika kemiska egenskaper kan användas för att separera isomerer. Vissa föreningar med identiska molekylformler kan till exempel koka vid olika temperaturer, så att destillation kan användas för att separera dem. Andra reagerar med olika föreningar, så kemiska reaktioner kan användas för att avlägsna en isomer samtidigt som föreningen av intresse lämnas oförändrad.