Struktureller isomerism oder grundgesetzlicher isomerism (pro IUPAC), ist eine Form von isomerism, in dem Moleküle mit derselben molekularen Formel in verschiedenen Ordnungen im Vergleich mit stereoisomerism zusammengebunden haben. Es gibt vielfache Synonyme für grundgesetzlichen isomers.

Drei Kategorien von grundgesetzlichem isomers sind und funktioneller Skelettstellungsisomers. Stellungsisomers werden auch regioisomers genannt. Tautomers sind Unterkategorie von funktionellem isomers.

Skelettisomerism

In Skelettisomerism, oder Kette isomerism, Bestandteilen (gewöhnlich Kohlenstoff) Skelett werden ausgesprochen wiederbefohlen, verschiedene Strukturen zu schaffen. Pentane besteht als drei isomers: n-pentane (häufig genannt einfach "pentane"), isopentane (methylbutane) und neopentane (dimethylpropane).

Position isomerism

In der Position isomerism eine funktionelle Gruppe oder anderer substituent ändert Position auf einer Elternteilstruktur. Im Tisch unten kann die hydroxyl Gruppe drei verschiedene Positionen auf einer n-pentane Kette besetzen, die drei verschiedene Zusammensetzungen bildet.

Viele aromatische isomers bestehen, weil substituents auf verschiedenen Teilen des Benzol-Rings eingestellt werden kann. Nur ein isomer von Phenol oder hydroxybenzene besteht, aber cresol oder methylphenol haben drei isomers, wohin die zusätzliche Methyl-Gruppe auf drei verschiedenen Positionen auf dem Ring gelegt werden kann. Xylenol hat eine hydroxyl Gruppe und zwei Methyl-Gruppen, und insgesamt 6 isomers bestehen.

Funktionelle Gruppe isomerism

Funktionelle isomers sind strukturelle isomers, die dieselbe molekulare Formel haben (d. h. dieselbe Zahl von Atomen derselben Elemente), aber die Atome werden unterschiedlich verbunden, so dass die Gruppierungen unterschiedlich sind. Diese Gruppen von Atomen werden funktionelle Gruppen, Funktionalitäten oder Hälften genannt. Eine andere Weise, das zu sagen, besteht darin, dass zwei Zusammensetzungen mit derselben molekularen Formel, aber verschiedene funktionelle Gruppen, funktioneller isomers sind.

Zum Beispiel cyclohexane und 1-hexene haben beide die Formel CH. Diese zwei werden als funktionelle Gruppe isomers betrachtet, weil cyclohexane ein cycloalkane ist und hex-1-ene ein alkene ist.

Für zwei Moleküle, um funktioneller isomers zu sein, müssen sie Schlüsselgruppen von auf besondere Weisen eingeordneten Atomen enthalten. Einige der besten Beispiele kommen aus der organischen Chemie. CHO ist eine molekulare Formel. Je nachdem, wie die Atome eingeordnet werden, kann es zwei verschiedene Zusammensetzungen dimethyl Äther CH-O-CH oder Vinylalkohol CHCH-O-H vertreten. Äther von Dimethyl und Vinylalkohol sind funktioneller isomers. Das erste ist ein Äther. Die Kohlenstoff-Sauerstoff-kohlenstoffdes Ketten-Kettenfunktionalität wird einen Äther genannt. Das zweite ist ein Alkohol. Die Kohlenstoff-Sauerstoff-wasserstoffdes Ketten-Funktionalität wird einen Alkohol genannt.

Wenn die Funktionalitäten dasselbe bleiben, aber ihre Positionsänderung, die strukturellen isomers sind nicht funktioneller isomers. 1-Propanol und 2-propanol sind struktureller isomers, aber sie sind nicht funktioneller isomers. Sie beide sind alcohols. Die funktionelle Gruppe (Kohlenstoff chain-O-H) ist in beiden dieser Zusammensetzungen anwesend, aber sie sind nicht dasselbe.

Während einige Chemiker die Begriffe struktureller isomer und funktioneller isomer austauschbar, nicht gebrauchen, sind alle strukturellen isomers funktioneller isomers.

Funktionelle isomers werden meistenteils in der Chemie mit der Infrarotspektroskopie identifiziert. Infrarotradiation entspricht den Energien vereinigt in erster Linie mit der Molekülschwingung. Die Alkohol-Funktionalität hat ein sehr verschiedenes Vibrieren genannt das OH-STRECKEN, das wegen des Wasserstoffabbindens ist. Alle alcohols in der flüssigen und festen Form absorbieren Infrarotradiation an bestimmten Wellenlängen.

Zusammensetzungen mit denselben funktionellen Gruppen werden alle bestimmte Wellenlängen des Infrarotlichtes wegen der mit jenen Gruppen vereinigten Vibrationen absorbieren. Tatsächlich wird das Infrarotspektrum in zwei Gebiete geteilt. Der erste Teil wird das funktionelle Gruppengebiet genannt. Äther von Dimethyl und Vinylalkohol würden unterschiedliche Infrarotspektren im funktionellen Gruppengebiet haben.

Der zweite Teil des Infrarotspektrums wird das Fingerabdruck-Gebiet genannt; es wird mit Typen der Bewegung vereinigt, die durch die Symmetrie des Moleküls und unter Einfluss der Band-Energien erlaubt ist. Das Fingerabdruck-Gebiet ist zu einer individuellen Zusammensetzung spezifischer. Wenn auch 1-propanol und 2-propanol ähnliche Infrarotspektren im funktionellen Gruppengebiet haben, unterscheiden sie sich im Fingerabdruck-Gebiet.

In einfachen Begriffen sind funktionelle isomers strukturelle isomers, die verschiedene funktionelle Gruppen wie Alkohol und Äther haben.

Das Zählen von Isomer

Als ein Beispiel des Isomer-Zählens bestehen 7 strukturelle isomers mit der molekularen Formel CHO, jeder mit verschiedenen Band-Konnektivitäten und luftstabil an der Umgebungstemperatur. Zusätzliche zwei strukturelle isomers sind der enol tautomers des carbonyl isomers, aber diese sind nicht stabil.