Изомеризация

В химии изомеризация или изомеризация - это процесс, в котором молекула , ион или молекулярный фрагмент превращаются в изомер с другой химической структурой . ^[1] Энолизация является примером изомеризации, как и таутомеризация . ^[2] Когда изомеризация происходит внутримолекулярно, это можно назвать реакцией перегруппировки .

Когда энергия активации реакции изомеризации достаточно мала, оба изомера будут существовать в зависимом от температуры равновесии друг с другом. Были рассчитаны многие значения стандартной разности свободной энергии , с хорошим согласием между наблюдаемыми и расчетными данными. ^[3] ${\ displaystyle \ Delta G ^ {\ circ}}$

Примеры и приложения [ править ]

Алканы [ править ]

Изомеризация скелета происходит в процессе крекинга , который используется в нефтехимической промышленности. Помимо уменьшения средней длины цепи, углеводороды с прямой цепью в процессе превращаются в разветвленные изомеры, как показано в следующей реакции.

{\ displaystyle CH_ {3} CH_ {2} CH_ {2} CH_ {3}}

( н-бутан ) → ( изобутан )

CH_{3}CH(CH_{3})CH_{3}

Топливо, содержащее разветвленные углеводороды, является предпочтительным для двигателей внутреннего сгорания из-за их более высокого октанового числа . ^[4]

Алкенес [ править ]

Терминальные алкены изомеризуются во внутренние алкены в присутствии металлических катализаторов. Этот процесс используется в процессе производства высших олефинов Shell для превращения альфа-олефинов во внутренние олефины, которые подвергаются метатезису олефинов . В определенных типах реакций полимеризации алкена « хождение по цепи» представляет собой процесс изомеризации, который приводит к разветвлению растущих полимеров.

транс - изомер ресвератрол может быть превращен в цис - изомера в фотохимической реакции. ^[5]

Термическая перегруппировка из азульна к нафталину наблюдались.

Другие примеры [ править ]

Изомерия альдоза-кетоза , также известная как трансформация Лобри де Брюна – ван Экенштейна, представляет собой пример химии углеводов .

Примером металлоорганической изомеризации является получение декафенилферроцена, [(η ⁵ -C ₅Ph ₅ ) ₂ Fe] из его связующего изомера . ^[6]^[7]

См. Также [ править ]

Изомеризация эпоксидов, промотированная основанием
Эпимеризация
Рацемизация
Таутомеризация
Изомерия сцепления

Ссылки [ править ]

^ IUPAC , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) « изомеризация ». DOI : 10,1351 / goldbook.I03295
↑ Антонов Л (2016). Таутомерия: концепции и приложения в науке и технике (1-е изд.). Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-33995-2.
^ Как вычислить энергии изомеризации органических молекул с помощью квантово-химических методов Стефан Гримм , Марк Стейнмец и Мартин Корт J. Org. Chem. ; 2007 ; 72 (6), стр. 2118–2126; (Статья) doi : 10.1021 / jo062446p
^ Карл Грисбаум, Арно Бер, Дитер Биденкапп, Хайнц-Вернер Фогес, Доротея Гарбе, Кристиан Паец, Герд Коллин, Дитер Майер, Хартмут Хёке (2002). «Углеводороды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a13_227 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
^ Фотоизомеризация ресвератрола: комплексный эксперимент с управляемым исследованием Элиз Бернар, Филип Бритц-МакКиббин, Николас Гернигон, Vol. 84 № 7 июля 2007 г. Журнал химического образования 1159.
^ Браун, KN; Поле, ЛД; Lay, PA; Линдалл, СМ; Мастерс, АФ (1990). "(η ^5- пентафенилциклопентадиенил) {1- (η ^6- фенил) -2,3,4,5-тетрафенилциклопентадиенил} железо (II), [Fe (η ⁵ -C ₅ Ph ₅ ) {(η ⁶ -C ₆ H ₅ ) C ₅ Ph ₄ }], связывающий изомер декафенилферроцена ». J. Chem. Soc., Chem. Commun. (5): 408–410. DOI : 10.1039 / C39900000408 .
^ Поле, LD; Hambley, TW; Хамфри, Пенсильвания; Линдалл, СМ; Gainsford, GJ; Мастера, AF; Stpierre, TG; Уэбб, Дж. (1995). «Декафенилферроцен». Aust. J. Chem . 48 (4): 851–860. DOI : 10,1071 / CH9950851 .

[1] IUPAC , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) « изомеризация ». DOI : 10,1351 / goldbook.I03295

[2] Антонов Л (2016). Таутомерия: концепции и приложения в науке и технике (1-е изд.). Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-33995-2.

[3] Как вычислить энергии изомеризации органических молекул с помощью квантово-химических методов Стефан Гримм , Марк Стейнмец и Мартин Корт J. Org. Chem. ; 2007 ; 72 (6), стр. 2118–2126; (Статья) doi : 10.1021 / jo062446p

[Ullmanns-4] Карл Грисбаум, Арно Бер, Дитер Биденкапп, Хайнц-Вернер Фогес, Доротея Гарбе, Кристиан Паец, Герд Коллин, Дитер Майер, Хартмут Хёке (2002). «Углеводороды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a13_227 .CS1 maint: uses authors parameter (link)

[5] Фотоизомеризация ресвератрола: комплексный эксперимент с управляемым исследованием Элиз Бернар, Филип Бритц-МакКиббин, Николас Гернигон, Vol. 84 № 7 июля 2007 г. Журнал химического образования 1159.

[6] Браун, KN; Поле, ЛД; Lay, PA; Линдалл, СМ; Мастерс, АФ (1990). "(η ^5- пентафенилциклопентадиенил) {1- (η ^6- фенил) -2,3,4,5-тетрафенилциклопентадиенил} железо (II), [Fe (η ⁵ -C ₅ Ph ₅ ) {(η ⁶ -C ₆ H ₅ ) C ₅ Ph ₄ }], связывающий изомер декафенилферроцена ». J. Chem. Soc., Chem. Commun. (5): 408–410. DOI : 10.1039 / C39900000408 .

[7] Поле, LD; Hambley, TW; Хамфри, Пенсильвания; Линдалл, СМ; Gainsford, GJ; Мастера, AF; Stpierre, TG; Уэбб, Дж. (1995). «Декафенилферроцен». Aust. J. Chem . 48 (4): 851–860. DOI : 10,1071 / CH9950851 .

[1]