什么是同分异构体?

作者: meilin
位于: 五金化工

同分异构体(Isomers)是有同样分子式的化合物,意味着它们虽然由相同数量的同类型原子组成,但在空间结构或排列上存在差异。例如,戊烷是一种由5个碳原子和12个氢原子组成的有机化合物。戊烷的两个同分异构体包括无支链戊烷(碳以线形链排列),以及异戊烷或甲基丁烷,有4个碳原子是线形链排列,而第五个从内部碳原子的其中一个分支出来。这些戊烷都有相同的分子式,但原子的实际排列却不同。同分异构体很重要,因为不同结构的化合物即使包含相同原子,化学特性也可以有很大不同。

有相同分子式的化合物可能在结构上完全不同。首先,结构异构体在实际分子结构安排上不同。构成化合物的基团以不同方式和排列结合在一起。另一方面,立体异构体的基团位置以同样方式排列,但空间相对位置不同。例如,两个有相同原子和结构的分子,但如果是非相互重叠镜像,也属于同分异构体。

立体异构体虽然从外表看没有差异,但化学性质可能完全不同。例如,一种化合物是某种药物的重要活性成分,但它的非重叠镜像异构体有可能无效,甚至有害。不同排列的化合物往往以不同方式与其它原子和化合物反应。

许多化学反应产生不同同分异构体的混合物,这种情况在立体异构体中尤其常见,因此化学家往往要用不同方法分离出需要的特定异构体。许多基于不同化学特性的方法可用于分离异构体。

例如,一些分子式完全相同的化合物,会在不同温度煮开,因此可通过蒸馏分离它们。与不同化合物的其它反应 ,如化学反应可用于清除一种异构体,只留下需要的化合物。