Đồng phần là gì? Định nghĩa, phân loại, ví dụ và tầm quan trọng của đồng phân

Định nghĩa đồng phân trong hóa học

Đồng phân là một loại hóa chất có cùng số lượng và loại nguyên tử với một loại hóa chất khác nhưng có tính chất riêng biệt vì các nguyên tử được sắp xếp thành các cấu trúc hóa học khác nhau. Khi các nguyên tử có thể giả định các cấu hình khác nhau, hiện tượng được gọi là đồng phân. Có một số loại đồng phân, bao gồm đồng phân cấu trúc, đồng phân hình học , đồng phân quang học và đồng phân lập thể. Quá trình đồng phân hóa có thể xảy ra một cách tự nhiên hoặc không, tùy thuộc vào việc năng lượng liên kết của các cấu hình có thể so sánh được hay không.

Các loại đồng phân

Hai loại đồng phân rộng là đồng phân cấu trúc (còn gọi là đồng phân hiến pháp) và đồng phân lập thể (còn gọi là đồng phân không gian).

Các đồng phân cấu trúc : Trong loại đồng phân này, các nguyên tử và các nhóm chức được nối khác nhau. Các đồng phân cấu trúc có tên IUPAC khác nhau. Một ví dụ là sự thay đổi vị trí được thấy trong 1-fluoropropane và 2-fluoropropane. Các loại đồng phân cấu trúc bao gồm đồng phân chuỗi, trong đó chuỗi hydrocarbon có mức độ phân nhánh khác nhau; đồng phân nhóm chức, trong đó một nhóm chức có thể tách thành các nhóm khác nhau; và đồng phân xương, trong đó chuỗi carbon chính thay đổi.

Tautomers là các đồng phân cấu trúc có thể tự chuyển đổi giữa các dạng. Một ví dụ là tautome keto / enol, trong đó một proton di chuyển giữa một nguyên tử carbon và oxy.

Lập thể : Cấu trúc liên kết giữa các nguyên tử và các nhóm chức năng là như nhau trong stereoisomerism, nhưng vị trí hình học có thể thay đổi. Lớp đồng phân này bao gồm các đồng phân đối quang (hoặc đồng phân quang học), là các hình ảnh phản chiếu không thể thay thế của nhau, như tay trái và tay phải. Enantiomers luôn chứa các trung tâm trị liệu . Enantiomers thường hiển thị các tính chất vật lý và phản ứng hóa học tương tự, mặc dù các phân tử có thể được phân biệt bằng cách chúng phân cực ánh sáng. Trong các phản ứng sinh hóa, các enzyme thường phản ứng với một enantome ưu tiên cho loại kia. Một ví dụ về một cặp chất đối kháng là (S) – (+) – axit lactic và (R) – (-) – axit lactic.

Ngoài ra, các đồng phân lập thể có thể là các diastereom, không phản chiếu hình ảnh của nhau. Diastereomers có thể chứa các trung tâm trị liệu, nhưng có những chất đồng phân không có trung tâm trị liệu và những chất thậm chí không phải là trung tâm trị liệu. Một ví dụ về một cặp diastereomers là D-threose và D-erythrose. Diastereomers thường có tính chất vật lý và hoạt động khác nhau.

Đồng phân hình dạng (tuân thủ) : Định dạng có thể được sử dụng để phân loại các đồng phân. Conformers có thể là enantiomers, diastereomers hoặc rotamers. Có các hệ thống khác nhau được sử dụng để xác định các đồng phân lập thể, bao gồm cis-trans và E / Z.

Ví dụ đồng phân

Pentane, 2-methylbutane và 2,2-dimethylpropane là các đồng phân cấu trúc của nhau.

Tầm quan trọng của đồng phân

Các chất đồng phân đặc biệt quan trọng trong dinh dưỡng và y học vì các enzyme có xu hướng hoạt động trên một đồng phân so với đồng phân khác. Các xanthines được thay thế là một ví dụ tốt về một đồng phân được tìm thấy trong thực phẩm và thuốc. Theobromine, caffeine và theophylline là các chất đồng phân, khác nhau ở vị trí của các nhóm methyl. Một ví dụ khác về hiện tượng đồng phân xảy ra trong thuốc phenethylamine. Phentermine là một hợp chất phi vi-rút có thể được sử dụng như một chất ức chế sự thèm ăn nhưng không hoạt động như một chất kích thích. Sắp xếp lại các nguyên tử tương tự tạo ra dextromethamphetamine, một chất kích thích mạnh hơn amphetamine.

Đồng phân hạt nhân

Thông thường thuật ngữ đồng phân đề cập đến sự sắp xếp khác nhau của các nguyên tử trong phân tử; tuy nhiên, cũng có các đồng phân hạt nhân. Một đồng phân hạt nhân hoặc trạng thái siêu bền là một nguyên tử có cùng số nguyên tử và số khối như một nguyên tử khác của nguyên tố đó nhưng có trạng thái kích thích khác nhau trong hạt nhân nguyên tử.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở công tỷ, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu!

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker