איזומריזציה

בכימיה, איזומריזציה (בעברית מוצע גם אִזְמוּר)^[1] היא תהליך כימי בו התוצר והמגיב הם איזומרים.^[2] אנוליזציה וטאוטומריזציה (אנ') (מצב בו יש מעבר תדיר בין שני האיזומרים, לרוב שינוי במיקומו של אטום מימן בודד) הן דוגמאות לאיזומריזציה.^[3]

כאשר אנרגיית השפעול של תגובת האיזומריזציה קטנה מספיק, ניתן לעיתים קרובות לצפות בשני האיזומרים כאשר יחס שיווי המשקל ישתנה בהתאם לטמפרטורה. ערכי אנרגיה חופשית סטנדרטית, $Δ G^{\circ}$ חושבו עבור תגובות איזומריזציה רבות, עם התאמה טובה בין הנתונים הנצפים לתחזיות המחושבות.

דוגמאות

אלקאנים

איזומריזציה מתרחשת בתהליך פיצוח פחמימנים, המשמש בתעשייה הפטרוכימית להמרת אלקאנים בעלי שרשרת ישרה לאיזופרפינים, למשל המרת אוקטן רגיל ל-2,5-דימתיל-הקסאן (אנ') ("איזופרפין"):^[4]

אלקנים

ציס לעומת טרנס

טרנס-אלקנים יציבים בדרך כלל בכ-1 קק"ל/מול מציס-אלקנים, ולכן תהיה עדיפות ליצירתם או לשכיחותם בתערובת. ניתן להפוך לעיתים איזומר טרנס לאיזומר ציס באמצעות אור על-סגול. כך לדוגמה, איזומר טרנס של רסברטרול הופך לאיזומר ציס בתגובה פוטוכימית.^[2]

איזומריזציית אלקן טרמינלי (קשר כפול בקצה המולקולה) לעומת פנימי

אלקנים טרמינליים עשויים לעבור איזומריזציה לאיזומריזציה לאלקנים פנימיים היציבים יותר:

H₂C=CHCH₂CH₃ → CH₃CH=CHCH₃

השינוי אינו מתרחש בהיעדר זרזים מתכתיים. התהליך משמש בתהליכי עיבוד של אולפינים כדי להמיר אלפא-אולפינים לאולפינים פנימיים.

איזומריזציות אורגניות נוספות

איזומריזציה היא נושא מרכזי בכימיה של סוכר. סוכרים שונים עשויים לעבור איזומריזציה ביניהם.^[5]

איזומריה של אלדוז-קטוז, מכונה גם טרנספורמציה של לוברי דה ברוין-ואן אקנשטיין:^[2]

כימיה אנאורגנית ואורגנו-מתכתית

התרכובת באיור, המכונה לעיתים Fp₂ (אנ'), קיימת כשלושה איזומרים בתמיסה. באיזומר אחד, הליגנדים של CO הם טרמינליים. באיזומרים האחרים זוג של קבוצות CO משמש כליגנד מגשר, ואיזומרים של ציס וטרנס אפשריים בהתאם למיקום קבוצות C₅H₅.^[6]

דוגמה נוספת בכימיה אורגנו-מתכתית היא איזומריזציה של קישוריות של דקאפניל-פרוצן.^[2]^[3]

תהליכים בילוגיים

איזומראז הוא שם כולל לקבוצה של אנזימים המזרזים תהליכי איזומריזציה.

סיווג

ניתן לסווג איזומריזציות לשתי קטגוריות.^[2] מקרים בקטגוריה הראשונה כוללים טרנספורמציות בין מבנים אשר הקשרים בין האטומים בהם אינם משתנים. מקרים רבים כאלה כוללים מולקולות פלוקסיוניות (אנ'), כגון היפוך טבעת ציקלוהקסאן (היפוך כיסא-סירה (אנ')), היפוך פירמידלי (אנ') של אמוניה, פסאודו -רוטציה של ברי בתרכובות פנטקואורדינטיות (למשל PF₅, Fe(CO) ₅), סידורים מחדש של קופ של בולוולן (אנ') או פיתולי ריי-דאט (אנ') / ביילאר (אנ') לרצמיזציה של קומפלקסים אוקטהדרליים עם שלוש טבעות כלאט דו-שיניות (כירליות סלילית).

בקטגוריה הרחבה השנייה של איזומריזציות, מתרחש שינוי במבנה הקשרים הכימיים במולקולוה. דוגמאות לכך כוללות טאוטומריזציות (קטו-אנול, לקטם-לקטים, אמיד-אימיד, אנמין-אימין, ניטרוסו-אוקסים, קטן-אינול וכו') שבהן איזומר אחד יציב יותר מהשני.

ראו גם

אפימר

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא איזומריזציה בוויקישיתוף

הערות שוליים

↑ איזומריזציה, באתר האקדמיה ללשון העברית
^ ^2.0 ^2.1 ^2.2 ^2.3 ^2.4 International Union of Pure and Applied Chemistry. "isomerization". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
^ ^3.0 ^3.1 Antonov L (2016). Tautomerism: Concepts and Applications in Science and Technology (1st ed.). Weinheim, Germany: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-33995-2.
↑ Irion, Walther W.; Neuwirth, Otto S. (2000). "Oil Refining". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a18_051. ISBN 3-527-30673-0.
↑ Carraher, Jack M., Chelsea N. Fleitman, and Jean-Philippe Tessonnier. "Kinetic and mechanistic study of glucose isomerization using homogeneous organic Brønsted base catalysts in water." ACS Catalysis 5.6 (2015): 3162-3173.
↑ Harris, Daniel C.; Rosenberg, Edward; Roberts, John D. (1974). "Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra and mechanism of bridge–terminal carbonyl exchange in di-µ-carbonyl-bis[carbonyl(η-cyclopentadienyl)iron](Fe–Fe) [{(η-C₅H₅)Fe(CO)₂}₂]; cd-di-µ-carbonyl-f-carbonyl-ae-di(η-cyclopentadienyl)-b-(triethyl-phosphite)di-iron(Fe–Fe) [(η-C₅H₅)₂Fe₂(CO)₃P(OEt)₃], and some related complexes" (PDF). Journal of the Chemical Society: Dalton Transactions (באנגלית) (22): 2398–2403. doi:10.1039/DT9740002398. ISSN 0300-9246.

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

איזומריזציה42359961Q903420

[1] איזומריזציה, באתר האקדמיה ללשון העברית

[GOLD-2] 2.0 ^2.1 ^2.2 ^2.3 ^2.4 International Union of Pure and Applied Chemistry. "isomerization". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.

[ANTONOV-3] 3.0 ^3.1 Antonov L (2016). Tautomerism: Concepts and Applications in Science and Technology (1st ed.). Weinheim, Germany: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-33995-2.

[Ullmann-4] Irion, Walther W.; Neuwirth, Otto S. (2000). "Oil Refining". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a18_051. ISBN 3-527-30673-0.

[5] Carraher, Jack M., Chelsea N. Fleitman, and Jean-Philippe Tessonnier. "Kinetic and mechanistic study of glucose isomerization using homogeneous organic Brønsted base catalysts in water." ACS Catalysis 5.6 (2015): 3162-3173.

[:2-6] Harris, Daniel C.; Rosenberg, Edward; Roberts, John D. (1974). "Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra and mechanism of bridge–terminal carbonyl exchange in di-µ-carbonyl-bis[carbonyl(η-cyclopentadienyl)iron](Fe–Fe) [{(η-C₅H₅)Fe(CO)₂}₂]; cd-di-µ-carbonyl-f-carbonyl-ae-di(η-cyclopentadienyl)-b-(triethyl-phosphite)di-iron(Fe–Fe) [(η-C₅H₅)₂Fe₂(CO)₃P(OEt)₃], and some related complexes" (PDF). Journal of the Chemical Society: Dalton Transactions (באנגלית) (22): 2398–2403. doi:10.1039/DT9740002398. ISSN 0300-9246.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]