はじめに –
相同系列とは、化学的特性と官能基が類似しているが、CH2 の有無が異なる分子の集まりです。さまざまな長さの炭素鎖が、同じ一般式を持つ有機分子で発見されていますが、構造がわずかに異なります.
そもそも、一連の有機化合物は、繰り返し単位が互いに異なる有機化合物で構成されていますが、2番目の一般式は同じです。一般式 CnH2n+2 のアルカン、一般式 CnH2n のアルケン、および一般式 CnH2n-2 のアルキンは、有機化学における最も基本的な同族系列のビルディング ブロックです。
相同系列の例
後続の各メンバーは、前のメンバーと 1 つの CH2 単位が異なります。
CH4 と C2H6 の違いは -CH2 単位であり、C2H6 と C3H8 の違いも -CH2 単位です。
CH4 と C3H8 の違いは -CH2 単位です。その結果、CH4、C2H6、および C3H8 はすべて互いに構造が相同です。
最初のメンバーとしてエテンを含み、後続のメンバーとして C3H6、C4H8、および C5H10 を含むアルケンでも同じ効果が観察されます。
アルケンには、最初のメンバーとしてエテンが含まれ、後続のメンバーとして C3H6、C4H8、および C5H10 が含まれます。
それらは、-CH2 単位の存在によって互いに区別されます。アルケンは式 CnH2n で表されます。
機能グループは、このシリーズのすべてのメンバーで一貫しています。
それらは同一の物理的特性を持ち、質量が増加するにつれて一定のグラデーションで質量が増加します。シリーズの後続のメンバーの分子量が増加するにつれて、CH3OH、C2H5OH、および C3H7OH の特性はより類似し、徐々に互いに異なります。化合物の分子量が増加するという事実により、化合物内の結合数も増加するため、これが当てはまります.
この結果、化合物の分子量が増加するにつれて、融点や沸点、溶解度などの特性、および化合物の結合の質量と総数に依存するその他の特性が徐々に変化します。それらはすべて同じ官能基を持っているにもかかわらず、同じ官能基を共有しているため、相同系列のメンバーの化学的特性は同じです.
異性とは正確には何ですか?また、どのように機能しますか?
これは、2 つ以上の化合物が同じ化学式を持ち、化学構造が異なる場合に発生し、異性化現象はこれに起因します。
異性体として知られる化合物は、化学式は同じですが、物理的および化学的性質、分子内の原子配置が異なります。その結果、異性を示す物質は、自然界に存在する場合、異性体と呼ばれます。
ギリシャ語の「isos」と「meros」の合成語で、どちらも「等しい部分」または「等しい部分」を意味します。 1830 年にスウェーデンの化学者ヤコブ・ベルゼリウスが化学反応を説明するために初めて使用しました。
異性はいくつかのカテゴリーに分類できます。
異性の 2 つの主なタイプのそれぞれは、さらにサブグループに細分することができ、これらのサブグループのそれぞれをさらに細分することができます。異性の最も一般的な 2 つのタイプは、構造異性と立体異性です。さまざまなタイプの異性体の分類を下の図に示します。
構造には、いくつかの異性があります。
構成異性は、最も一般的な意味での構造異性を指す用語です。これらの異性体の分子内の官能基と原子は、さまざまな方法で接続されています。構造異性体には同じ官能基が含まれる場合と含まれない場合があるため、国際純正応用化学連合 (IUPAC) はそれらに異なる名称を割り当てています。
このセクションでは、さまざまなタイプの構造異性について詳しく説明します。
- 鎖を断ち切るために異性体を利用する
- 骨格異性は、この現象の別の用語です。
- これらの異性体の構成要素は、明らかに異なる分岐構造を持っています。
- ほとんどの場合、鎖異性体の炭素の分岐は異なります。
- 位置異性 位置異性体は、配位子の官能基または置換原子の位置が異なります。
- この異性は、炭素鎖全体の異なる炭素原子への官能基の結合によって特徴付けられます.
- このタイプの異性は、塩素化合物によく見られる化学式 C3H7Cl の化合物に見られます。
機能的な意味で、異性は有用です。
この現象の別の用語は、官能基異性です。
名前が示すように、化学式は同じですが、異なる官能基が結合している化合物を指し、その逆ではありません。
機能的異性は、炭素、水素、および酸素を表す化学分子 C3H6O に見られます。
メタメリズム
官能基の両側に異なるアルキル鎖が存在する結果、このタイプの異性が発生します。
これは、IUPAC の定義によると、アルキル基で囲まれた二価元素 (硫黄や酸素など) を含む化合物でのみ発生するまれなタイプの異性です。
C4H10O は、エトキシエタン (C2H5OC2H5) やメトキシプロパン (C4H10O) (CH3OC3H7) など、さまざまな化合物に含まれています。
互変異性
互変異性体は、陽子と電子の位置のみが異なる化学物質の異性体であり、この特性によって他の異性体と区別されます。
ほとんどの場合、化合物の互変異性体は平衡状態で共存し、簡単に交換できます。
これは、分子内で発生するプロトン移動の結果として発生します。
ケト-エノール互変異性現象は、この現象の優れた実例です。
環鎖には、異性があります。
環鎖異性では、一方の異性体は開鎖構造を持ち、もう一方は環構造を持ち、二元異性体になります。
通常、さまざまな量のパイ結合が含まれています。
化合物 C3H6 の異性化は、このタイプの異性化の素晴らしい例です。プロペンとシクロプロパンは、この反応の結果生じる異性体です。
立体異性
このタイプの異性は、同じ化学式を持つ化合物で発生しますが、分子を構成する原子の 3 次元方向が異なります。立体異性体は、立体異性の性質を示す化学物質です。この現象をさらに 2 つのカテゴリーに分けることができます。このサブセクションでは、これら両方の分類の概要を簡単に説明します。
幾何異性
は数学的概念です。
シス-トランス異性は、この現象を説明するために使用される用語です。
これらの異性体は、3 次元空間で原子の空間配置が異なるため、互いに異なります。
この図は、非巡回グラフで発見された幾何異性を示しています。ブト-2-エンは、化合物であるブト-2-エンに含まれる分子です。
光学異性-
自然界に見られる光学異性の一種です。
化合物が同等の結合を持ち、原子の空間配置が異なる場合、光学異性が発生し、同じ物質の重ね合わせることができない鏡像が生じます。
エナンチオマーは光学異性体の別名で、同じものです。
光学活性によってエナンチオマーを区別することができます。
右旋鏡像異性体は偏光面を右に回転させますが、左旋鏡像異性体は偏光面を左に回転させ、その逆も同様です。
イオン化は、異性によって特徴付けられます。
同じ組成を持っているにもかかわらず、溶液中で異なるイオンを生成する化合物は、イオン化異性体と呼ばれます。この性質は、イオン化異性と呼ばれます。同じ化学組成を持っているにもかかわらず、イオン化異性は、同じ化学組成を持っているにもかかわらず、溶液中で異なるイオンを生成する化合物を表します。錯塩の対イオンが潜在的な配位子としても作用する可能性があります。その場合、配位子を置換することができ、対イオンとして作用することができ、錯塩の異性が生じます。
[Co(NH3)5SO4]Br と [Co(NH3)5Br] はハロゲン化コバルトの 2 つの例です。
ナトリウム SO4 とカリウム SO4 は、イオン化異性の 2 つの例です。
これらのイオン化異性体を作成するには、以下に概説する手順に従います。
[CoBr(NH3)5]
[CoBr(NH3)5] SO4
赤紫 =2+ + SO42 =赤紫
[CoSO4(NH3)5]
[CoSO42(NH3)5] [CoSO42(NH3)5] [CoSO42(NH3)5] [CoSO42(NH Br =赤] CoSO42(NH Br =赤
結論-
相同系列とは、類似した外観を持ち、同じ官能基を共有し、類似の特性を持つ分子の集まりです。
