náhľad|350x350bod|Izomerizácia stilbénu prebieha fotochemicky. Izomerizácia je proces, v ktorom sa mení štruktúra organickej molekuly, teda konkrétne usporiadanie atómov alebo skupín v priestore, bez zmeny zloženia či molárnej hmotnosti. V širšom zmysle možno tento pojem uplatniť i mimo organickej chémie, a to napríklad na polyatómové ióny alebo koordinačné zlúčeniny. Podľa IUPAC je to chemická reakcia, v ktorej sú reaktant a produkt navzájom izomérmi. Táto definícia takisto uvádza, že intramolekulárna izomerizácia, v ktorej sa tvoria a zanikajú väzby, je špecifickým prípadom molekulárnych prešmykov; naopak to však neplatí a u niektorých izomerizácií nemusí dôjsť k prešmyku atómov či skupín (napríklad pri epimerácii dochádza len k zmene konfigurácie jedného chirálneho centra). Medzi príklady izomerizácie patria enolizácia a tautomerizácia.
Ak je aktivačná energia izomerizačnej reakcie dostatočne malá, môžu existovať oba izoméry zároveň v rovnováhe, ktorá je závislá na teplote. Bolo spočítaných mnoho hodnôt zmeny štandardnej voľnej energie, , ktoré odpovedajú pozorovaným hodnotám.How to Compute Isomerization Energies of Organic Molecules with Quantum Chemical Methods Stefan Grimme, Marc Steinmetz, and Martin Korth J. Org. Chem.; 2007; 72(6) pp 2118 - 2126; (Article)
Typy izomerizácií Všeobecne existuje mnoho druhov izomerizácie, patrí sem ale napríklad:
zmena uhlíkového skeletu (napr. presun metylovej skupiny) zmenšenie či zväčšenie cyklu alicyklických zlúčenín zmena polohy funkčnej skupiny zmena charakteru funkčnej skupiny (napr. zmena oxímu na amid) zmena priestorového usporiadania molekuly (napr. Z-izoméru na E-izomér alebo (R)-izoméru na (S)-izomér) u tohto druhu sa ako u jediného z uvedených nevytvára väzba medzi atómami, ktoré by už predtým neboli spojené väzbou
Mechanizmus izomerizácie je väčšinou radikálový alebo iónový.
Niektoré izomerizácie sú katalyzované enzýmami izomerázami (EC 5).
Príklady a aplikácie
Alkány Izomerizácia reťazcov alkánov prebieha počas krakovania, ktoré sa využíva v petrochemickom priemysle. Okrem skracovania priemernej dĺžky väzby sa lineárne uhľovodíky premieňajú na vetvené izoméry, ako vidieť napr. v reakcii premeny n-butánu na izobután:
\overset{n-butane}{CH3CH2CH2CH3} -> \overset{i-butane}{CH3CH(CH3)CH3}
Palivá obsahujúce vetvené uhľovodíky sú uprednostňované v motoroch s vnútorným spaľovaním kvôli ich vyššiemu oktánovému číslu.
Alkény Terminálne alkény izomerizujú na interné alkén v prítomnosti kovových katalyzátorov. Tento proces sa využíva v spracovaní vyšších olefínov firmy Shell na premenu α-olefínov na interné olefíny, ktoré podliehajú olefínovej metatéze. V niektorých druhoch polymerizácie alkénov vznikajú vetvené reťazce pomocou metódy zvanej chain walking.
Trans izomér resveratrolu možno premeniť na cis izomér pomocou fotochemickej reakcie:Resveratrol Photoisomerization: An Integrative Guided-Inquiry Experiment Elyse Bernard, Philip Britz-McKibbin, Nicholas Gernigon Vol. 84 No. 7 July 2007 Journal of Chemical Education 1159.
Teplotný prešmyk azulénu na naftalén bol takisto pozorovaný.
Ďalšie príklady Premena z aldózy na ketózu, známa i ako Lobry de Bruynova–van Ekensteinova transformácia, je príkladom izomerizácie z chémie sacharidov:
Príkladom organokovovej izomerizácie je produkcia dekafenylferocénu, [(η5-C5Ph5)2Fe], z jeho izoméru viazaného fenylovým jadrom:
Referencie
Pozri aj
Epimerizácia Racemizácia Tautomerizácia
Iné projekty
Zdroj
Kategória:Chemické reakcie Kategória:Izoméria