Химическая энциклопедия

ИЗОМЕРИЯ

(отизо...и греч. meros - доля, часть), существование соединений (гл. обр. органических), одинаковых по составу и мол. массе, но различных по физ. и хим. св-вам. Такие соед. наз. изомерами. В итоге полемики Ю. Либиха и Ф. Вёлера было установлено (1823), что существуют два резко различных по св-вам в-ва состава AgCNO - циановокислое и гремучее серебро. Еще одним примером послужили винная и виноградная к-ты, после исследования к-рых И. Берцелиус в 1830 ввел термин "И." и высказал предположение, что различия возникают из-за "различного распределения простых атомов в сложном атоме" (т. е. молекуле). Подлинное объяснение И. получила лишь во 2-й пол. 19 в. на основе теории хим. строения A. M. Бутлерова (структурная И.) и стереохим. учения Я. Г. Вант-Гоффа (пространственная И.). Структурная И. - результат различий в хим. строении. К этому типу относят: 1. И. углеродного скелета, обусловленную разл. порядком связи атомов углерода. Простейший пример - бутан СН3СН2СН2СН3и изобутан (СН3)3СН. Др. примеры: антрацен и фенантрен (ф-лы I и II соотв.), циклобутан и метилциклопропан (III и IV).

2. И. положения, обусловленную разл. положением функц. групп или кратных связей при одинаковом углеродном скелете, напр. 1-пропанол СН3СН2СН2ОН и 2-пропанол СН3СНОНСН3; 1-бутен СН3СН2СН=СН2и 2-бутен СН3СН=СНСН2. Разновидность этого вида И. - существование соед. с разл. взаимным расположением функц. групп или кратных связей (т. наз. И. взаимного положения), напр., a-аминопропионовая к-та CH3CH(NH2)COOH и b-аминопропионовая к-та H2NCH2CH2COOH; метилаллен СН3СН=С=СН2и 1,3-бутадиен СН2=СНСН=СН2; м-дигидроксибензол (резорцин) и п-дигидроксибензол (гидрохинон).Во всех приведенных выше примерах изомеры имеют одинаковую хим. природу, однако структурные изомеры могут принадлежать к разным классам, напр., ф-лу С6Н6имеют дивинилацетилен и бензол, ф-ла С2Н6О принадлежит этанолу СН3СН2ОН и диметиловому эфиру СН3ОСН3. 3. Валентную И. (особый вид структурной И.), при к-рой изомеры можно перевести друг в друга лишь за счет перераспределения связей. Напр., валентными изомерами бензола (V) являются бицикло[2.2.0]гекса-2,5-диен (VI, "бензол Дьюара"), призман (VII, "бензол Ладенбурга"), бензвален (VIII).

Пространственная И. (стереоизомерия) возникает в результате различий в пространств. конфигурации молекул, имеющих одинаковое хим. строение. Этот тип И. подразделяют на энантиомерию (оптическую И.) и диастереомерию. Энантиомерами (оптич. изомерами, зеркальными изомерами) являются пары оптич. антиподов - в-в, характеризующихся противоположными по знаку и одинаковыми по величине вращениями плоскости поляризации света при идентичности всех других физ. и хим. св-в (за исключением р-ций с др. оптически активными в-вами и физ. св-в в хиральной среде). Необходимая и достаточная причина возникновения оптич. антиподов - отнесение молекулы и одной из след, точечных групп симметрииСn, Dn, Т, O, I>(см.Хиральность).Чаще всего речь идет об асимметрич. атоме углерода, т. е. об атоме, связанном с четырьмя разными заместителями, напр.:

Асимметрическими м. б. и др. атомы, напр., атомы кремния, азота, фосфора, серы. Наличие асимметрич. атома не единств. причина энантиомерии. Так, имеют оптич. антиподы производные адамантана (IX), ферроцена (X), 1,3-дифенилаллен (XI), 6,6'-динитро-2,2'-дифеновая к-та (XII). Причина оптич. активности последнего соед. - атропоизомерия, т. е. пространств. изомерия, вызванная отсутствием вращения вокруг простой связи. Энантиомерия также проявляется в спиральных конформациях белков, нуклеиновых к-т, гексагелицене (XIII).

Диастереомерными считают любые комбинации пространств. изомеров, не составляющие пару оптич. антиподов. Различают s- и p-диастереомеры (Д.). s-Д. отличаются друг от друга конфигурацией части имеющихся в них элементов хиральности. Так, Д. являются (+)-винная к-та имезо-винная к-та, D-глюкоза и D-манноза, напр.:

Для нек-рых типов Д. введены спец. обозначения, напр.трео-иэритро-изомеры - это Д. с двумя асимметрич. атомами углерода и пространств. расположением заместителей у этих атомов, напоминающим соотв. треозу (родств. заместители находятся по разные стороны в проекционных ф-лах Фишера) и эритрозу (заместители - по одну сторону):


эритро-Изомеры, у к-рых асимметрич. атомы связаны с одинаковыми заместителями, называютсямезо-формами. Они, в отличие от остальных s-Д., оптически неактивны из-за внутримол. компенсации вкладов во вращение плоскости поляризации света двух одинаковых асимметрич. центров противоположной конфигурации. Пары Д., различающиеся конфигурацией одного из неск. асимметрич. атомов, наз. эпимерами, напр.:

Термин "аномеры" обозначает пару диастереомерных моносахаридов, различающихся конфигурацией гликозидного атома в циклич. форме, напр., аномерны a-D- и b-D-глюкозы. p-Д., называемые также геом. изомерами, отличаются друг от друга разл. пространств. расположением заместителей относительно плоскости двойной связи (чаще всего С=С и С=N) или цикла. К ним относятся, напр., малеиновая и фумаровая к-ты (ф-лы XIV и XV соотв.), (E)- и (Z)-бензальдоксимы (XVI и XVII),цис-итранс-1,2-диметилциклопентаны (XVIII и XIX).

Явление И. неразрывно связано с температурными условиями его наблюдения. Так, напр., хлорциклогексан при комнатной т-ре существует в виде равновесной смеси двух конформеров (см.Конфoрмационный анализ) - сэкваториальной и аксиальной ориентацией атома хлора:

Однако при Ч 150 °С можно выделить индивидуальную a-форму, к-рая ведет себя в этих условиях как устойчивый изомер. С др. стороны, соединения, в обычных условиях являющиеся изомерами, при повышении т-ры могут оказаться находящимися в равновесии таутомерами (см.Таутомерия).Напр., 1-бромпропан и 2-бромпропан - структурные изомеры, однако при повышении т-ры до 250 °С между ними устанавливается равновесие, характерное для таутомеров. Изомеры, превращающиеся друг в друга при т-ре ниже комнатной, можно рассматривать какнежесткие молекулы.Существование конформеров иногда обозначают термином "поворотная И.". Среди диенов различаютs-цuc-иs-транс-изомеры, к-рые, по существу, являются конформерами, возникающими в результате вращения вокруг простой (s-single) связи:

И. также характерна длякоординационных соединений.Так, изомерны соед., различающиеся по способу координации лигандов (ионизац. И.), напр., изомерны [Co(NH3)5Br]+SO4-и [Co(NH3)5SO4]+Br-. Здесь, по существу, имеется аналогия со структурной И. орг. соединений. Др. тип И. комплексных соед. обусловлен пространств. причинами (в приводимых ниже ф-лахаа -ацетилацетон):

Хим. превращения, в результате к-рых структурные изомеры превращ. друг в друга, наз. изомеризацией. Такие процессы имеют важное значение в пром-сти. Так, напр., проводят изомеризацию нормальных алканов в изоалканы для повышения октанового числа моторных топлив; изомеризуют пентан в изопентан для послед. дегидрирования в изопрен. Изомеризацией являются и внутримол. перегруппировки, из к-рых большое значение имеет, напр., превращ. оксима циклогексанона в капролактам - сырье для произ-ва капрона. Процесс взаимопревращения энантиомеров наз. рацемизацией: она приводит к исчезновению оптич. активности в результате образования эквимолярной смеси (-)- и (+)-форм, т. е. рацемата. Взаимопревращение диастереомеров приводит к образованию смеси, в к-рой преобладает термодинамически более устойчивая форма. В случае p-диастереомеров - обычнотранс-форма. Взаимопревращение конформац. изомеров наз. конформац. равновесием. Явление И. в огромной степени способствует росту числа известных (и еще в большей степени числа потенциально возможных) соединений. Так, возможное число структурно-изомерных дециловых спиртов более 500 (известно из них ок. 70), пространств. изомеров здесь более 1500. При теоретич. рассмотрении проблем И. все большее распространение получают топологич. методы; для подсчета числа изомеров выведены мат. ф-лы. Для обозначения пространств. изомеров разных типов разработананоменклатура стереохимическая,собранная в разделе Е Номенклатурных правил ИЮПАК по химии. Термин "И." употребляют зачастую и за пределами его обычного значения. Так, говорят обизомерии атомных ядер.Лит.:Пальм В. А., Введение в теоретическую органическую химию, М., 1974; Соколов В. И., Введение в теоретическую стереохимию, М., 1979; Сланина 3., Теоретические аспекты явления изомерии в химии, пер. с чеш., М., 1984; Потапов В. М., Стереохимия, M., 1988.В. М. Потапов.


Синонимы:
метамерия, трансизомерия, энантиомерия


  1. изомерия—от Изо. и греч. mros доля часть химических соединений явление заключающееся в существовании веществ одинаковых по составу и молекулярной массе но различающихся по строен...Большая Советская энциклопедия II
  2. изомерия—изо греч. meros доля часть в генетике существование нескольких генов обусловливающих один и тот же фенотипический эффект....Большой медицинский словарь
  3. изомерия—isomery...Большой русско-английский словарь биологических терминов
  4. изомерия—ж. хим.isomera f...Большой русско-испанский словарь
  5. изомерия—f Isomerie f пространственная изомерия...Большой русско-немецкий медицинский словарь
  6. изомерия—сущ. жен. рода...Большой русско-украинский словарь
  7. изомерия—от изо.i игреч. meros доля часть явление в химии гл. обр. органической крое заключается в существовании соединений одинаковых по составу и мол. массе но различающихся п...Большой энциклопедический политехнический словарь
  8. изомерия—ИЗОМЕРИЯ от изо. и греч. meros доля часть химических соединений явление заключающееся в существовании изомеров соединений одинаковых по составу и молекулярной массе но...Большой Энциклопедический словарь V
  9. изомерия—от изо. и греч. meros доля часть хим. соединений явление заключающееся в существовании изомеров соединений одинаковых по составу и мол. массе но различающихся по порядк...Естествознание. Энциклопедический словарь
  10. изомерия—химическое существование химических соединений в нескольких формах изомерах одинаковых по составу и молекулярной массе но различающихся по строению или расположению атом...Иллюстрированный энциклопедический словарь
  11. изомерия—замернасць...Кароткі расейска-беларускі фармакалагічны слоўнік
  12. изомерия—и ж. хим.em Явление заключающееся в существовании химических соединений с одинаковым составом и молекулярной массой но различающихся по строению физическим и химическим с...Малый академический словарь
  13. изомерия—Изо греч. meros доля частьв генетике существование нескольких генов обусловливающих один и тот же фенотипичсский эффект....Медицинская энциклопедия
  14. изомерия—приставка ИЗО корень МЕР окончание ИЯ Основа слова ИЗОМЕРВычисленный способ образования слова Приставочный или префиксальный ИЗО МЕР ИЯ Слово Изомерия содержит сл...Морфемный разбор слова по составу
  15. изомерия—Начальная форма Изомерия единственное число женский род именительный падеж неодушевленное...Морфологический разбор существительных
  16. изомерия—изомерия ж. Химическое явление заключающееся в существовании изомеров....Новый толково-словообразовательный словарь русского языка
  17. изомерия—изомерия изомерия и...Орфографический словарь
  18. изомерия—u жu Р.u Д.u Пр.u изомерии метамерия трансизомерия энантиомерия...Орфографический словарь русского языка
  19. изомерия—isomrie...Политехнический русско-французский словарь
  20. изомерия—изомерия изомерии изомерии изомерий изомерии изомериям изомерию изомерии изомерией изомериею изомериями изомерии изомериях...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
  21. изомерия—Орфографическая запись слова изомерия Ударение в слове изомерия Деление слова на слоги перенос слова изомерия Фонетическая транскрипция слова изомерия [замириа] Характер...Полный фонетический разбор слов
  22. изомерия—изомерия иСинонимы метамерия трансизомерия энантиомерия...Русский орфографический словарь
  23. изомерия—Ж kim. izomeriya izomerlr ml gtirm qabiliyyti....Русско-азербайджанский словарь
  24. изомерия—ж. isomerism валентная изомерия геометрическая изомерия динамическая изомерия ионизационная изомерия оптическая изомерия пространственная изомерия структурная изоме...Русско-английский медицинский словарь
  25. изомерия—изомерия ж.uisomerismизомерия атомных ядер nuclear isomerismгеометрическая изомерия geometrical isomerismоптическая изомерия optical isomerismповоротная изомерия rota...Русско-английский политехнический словарь
  26. изомерия—ж. геометрическая изомерия делительная изомерия изомерия атомных ядер изомерия молекул изомерия положения изомерия сердцевины ядра изомерия скелета конформационная изомер...Русско-английский словарь по физике
  27. изомерия—isomerism...Русско-английский словарь по электронике
  28. изомерия—isomerism геометрическая изомерия изомерия положения поворотная изомерия пространственная изомерия скелетная изомерия структурная изомерияизомерия атомных ядер nuclear i...Русско-английский технический словарь
  29. изомерия—isomerism...Русско-английский химический словарь
  30. изомерия—замерыя...Русско-белорусский словарь
  31. изомерия—хим.i замерыя жен.i...Русско-белорусский словарь II
  32. изомерия—isomeria isomerismo...Русско-итальянский медицинский словарь
  33. изомерия—ж. isomeria f изомерия атомных ядер геометрическая изомерия гидратная изомерия динамическая изомерия координационная изомерия оптическая изомерия поворотная изомерия изо...Русско-итальянский политехнический словарь
  34. изомерия—Синонимы метамерия трансизомерия энантиомерия...Русско-китайский словарь
  35. изомерия—Isomerie...Русско-немецкий политехнический словарь
  36. изомерия—Isomerie...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  37. изомерия—Isomerie...Русско-немецкий химический словарь
  38. изомерия—izomerСинонимы метамерия трансизомерия энантиомерия...Русско-турецкий словарь
  39. изомерия—физ. зомеря геометрическая изомерия диметрическая изомерия оптическая изомерия поворотная изомерия пространственная изомерия структурная изомерия трансизомерия яд...Русско-украинский политехнический словарь
  40. изомерия—isomrie...Русско-французский словарь по химии
  41. изомерия—izomerie...Русско-чешский словарь
  42. изомерия—изомерия рииСинонимы метамерия трансизомерия энантиомерия...Русское словесное ударение
  43. изомерия—изомерия метамерия трансизомерия энантиомерия...Слитно или раздельно? Орфографический словарь-справочник
  44. изомерия—ИЗОМЕРИЯ Свойство изомерных тел. Словарь иностранных слов вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н. ИЗОМЕРИЯ греч. от isos одинаковый и meros часть. Особое свойство...Словарь иностранных слов русского языка
  45. изомерия—Множество перестановок или размещений из nem элементов по mem.Синонимы метамерия трансизомерия энантиомерия...Словарь лингвистических терминов Т.В. Жеребило
  46. изомерия—изомерия изоi греч. meros доля часть в генетике существование нескольких генов обусловливающих один и тот же фенотипический эффект....Словарь медицинских терминов
  47. изомерия—изомерия метамерия энантиомерия Словарь русских синонимов. изомерия сущ. колво синонимов метамерия трансизомерия хромоизомерия энантиомерия Словарь синонимов ASI...Словарь синонимов II
  48. изомерия—изомерия метамерия энантиомерия...Словарь синонимов
  49. изомерия—ИЗОМЕРИЯ от изо . и греч. meros доля часть химических соединений явление заключающееся в существовании изомеров соединений одинаковых по составу и молекулярной массе но...Современный энциклопедический словарь
  50. изомерия—Об изомерии говорят в тех случаях когда из многих однозначно действующих генов каждый в отдельности может обусловить один и тот же фенотипический эффект а их общее присут...Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных
  51. изомерия—изомерия [lt гр. см. изомеры] хим. явление заключающееся в существовании соединений изомеров обладающих одинаковым составом и молекулярной массой но различающихся по ст...Толковый словарь иностранных слов
  52. изомерия—ИЗОМЕРИЯ ж. Химическое явление заключающееся в существовании изомеров....Толковый словарь русского языка
  53. изомерия—Ударение в слове изомерияУдарение падает на букву иБезударные гласные в слове изомерия...Ударение и правописание
  54. изомерия—изомерия изомерии изомерии изомерий изомерии изомериям изомерию изомерии изомерией изомериею изомериями изомерии изомериях Источник Полная акцентуированная парадигма по А...Формы слова
  55. изомерия—Миро Моир Мор Морея Мир Морзе Миоз Ория Рез Рем Ремиз Мио Меря Рио Измор Изм Ром Ярмо Зер Яро Зеро Зея Зоря Зоя Зримо Зря Ярем Рия Изомер Изомерия Имя Мизер Рим...Электронный словарь анаграмм русского языка
  56. изомерия—Изомерия хим. В г. Либихом и ГейЛюссаком был установлен состав гремучекислого серебра см. при чем на основании полученных данных они признали безводную [Согласно господ...Энциклопедический словарь
  57. изомерия—хим. В г. Либихом и ГейЛюссаком был установлен состав гремучекислого серебра см. при чем на основании полученных данных они признали безводную [Согласно господствовавше...Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона