![🧪เคมีอินทรีย์ 2 : ไอโซเมอร์ [Chemistry#47]](https://i.ytimg.com/vi/rTzoQuf8SOI/hqdefault.jpg)
เนื้อหา
ไอโซเมอร์ประกอบด้วยสูตรที่เหมือนกัน แต่มีโครงสร้างที่แตกต่างกันหรือการจัดเรียงเชิงพื้นที่ เกิดขึ้นในธรรมชาติ แต่กระตุ้นให้เกิดความสนใจเป็นพิเศษในเคมีอินทรีย์นั่นคือการศึกษาสารประกอบคาร์บอนเนื่องจากโมเลกุลอินทรีย์ที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจหลากหลายชนิด นักวิทยาศาสตร์พยายามหาจำนวนไอโซเมอร์ของโมเลกุลโซ่เชิงเส้นอินทรีย์ที่เรียกว่าแอลเคน แต่ไม่พบความสัมพันธ์ที่เรียบง่ายระหว่างจำนวนไอโซเมอร์กับปริมาณคาร์บอน อย่างไรก็ตามโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่แบ่งโครงสร้างแอลเคนออกเป็นเศษเล็กเศษน้อยที่ง่ายต่อการทำงานมีผลดี
ประเภทของไอโซเมอร์
ไอโซเมอร์สองประเภทคือโครงสร้างและออปติก ไอโซเมอร์โครงสร้างมีการจัดเรียงอะตอมหรือกลุ่มอะตอมขนาดเล็กที่แตกต่างกันเรียกว่าหมู่ฟังก์ชัน ไอโซเมอร์เหล่านี้เป็นผลมาจากความแตกต่างในการแตกตัวของโมเลกุลและวิธีการจัดเรียงหมู่ฟังก์ชัน ออปติคัลไอโซเมอร์หรือสเตอริโอไอโซเมอร์มีโครงสร้างเหมือนกัน แต่แตกต่างกันในตำแหน่งทางเรขาคณิตเชิงพื้นที่ของอะตอมและหมู่ฟังก์ชัน ตัวอย่างของไอโซเมอร์แบบออปติคัล ได้แก่ ภาพสะท้อนและโมเลกุลที่หมุนในทิศทางตรงกันข้าม
พบกับ Alkanes
แอลเคนเป็นกลุ่มของอะตอมของคาร์บอน (C) และไฮโดรเจน (H) ซึ่งจัดเรียงในลักษณะที่คาร์บอนทุก n อะตอมมีไฮโดรเจน 2n + 2 มีต้นกำเนิดจากก๊าซธรรมชาติและน้ำมันดิบเป็นหลัก คาร์บอนในอัลเคนสร้างเครือข่ายซึ่งคาร์บอนแต่ละตัวเชื่อมโยงกับอะตอมอื่น ๆ อีกสี่อะตอมด้วยพันธะ C-C หรือ C-H แอลเคนเชิงเส้นหรือแบบอะไซโคลไม่ก่อตัวเป็นวงแหวน อัลเคนที่ง่ายที่สุดคือมีเทน CH4 ผู้ที่มีคาร์บอนตั้งแต่สี่อะตอมขึ้นไปสามารถสร้างไอโซเมอร์โครงสร้างได้และผู้ที่มีคาร์บอนตั้งแต่เจ็ดตัวขึ้นไปก็สามารถสร้างไอโซเมอร์แบบออปติคัลได้เช่นกัน ไอโซเมอร์บางตัว "ไม่เอื้ออำนวยต่อการฆ่าเชื้อ" ซึ่งหมายความว่าการก่อตัวของมันไม่น่าเป็นไปได้เนื่องจากพวกมันต้องการพลังงานจำนวนมากเพื่อให้คงตัว
การนับไอโซเมอร์
Robert Paton และ Jonathan Goodman จาก University of Cambridge เสนอแอปพลิเคชั่นฟรีที่เรียกว่า IsoCount ซึ่งคำนวณจำนวนไอโซเมอร์โครงสร้างและออปติคัลของแอลเคนอะไซโคลใด ๆ คุณเพียงแค่ป้อนจำนวนคาร์บอนในอัลเคนจากนั้นโปรแกรมจะค้นหาจำนวนไอโซเมอร์โครงสร้างและออปติคัลโดยบอกว่ามีกี่ตัวที่ไม่เอื้อต่อการฆ่าเชื้อ โปรแกรมใช้อัลกอริทึมที่ตรวจสอบส่วนของแอลเคนแบบโต้ตอบเพื่อหาจำนวนไอโซเมอร์ ตัวอย่างเช่นถ้าคุณป้อนเจ็ดโปรแกรมจะรายงานว่า C7H16 แอลเคนมีไอโซเมอร์เชิงโครงสร้าง 9 ตัวและแบบออปติคัลสองตัว
อัลเคนที่ไม่เสถียร
แอลเคนที่มีคาร์บอน 16 และ 17 ไม่ใช่สารประกอบที่เสถียรและจะแยกตัวออกอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิห้อง ไม่มี C17 และ C16 สามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้น อัลเคนโซ่ที่สูงกว่าบางตัวก็ไม่เสถียรเช่นกัน โปรแกรม IsoCount พิจารณาว่าเศษคาร์บอนไม่เสถียรเมื่อรายงานผล จำนวนไอโซเมอร์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยจำนวนคาร์บอน ผู้เขียน IsoCount ประเมินว่าไอโซเมอร์ของแอลเคน 167 คาร์บอนจะมีจำนวนมากกว่าจำนวนอนุภาคในจักรวาล