stringtranslate.com

Изомеризация

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

Когда энергия активации для реакции изомеризации достаточно мала, оба изомера будут существовать в равновесии, зависящем от температуры, друг с другом. Было рассчитано много значений стандартной разности свободных энергий , с хорошим согласием между наблюдаемыми и расчетными данными. [3]

Примеры и приложения

Алканы

Скелетная изомеризация происходит в процессе крекинга , используемом в нефтехимической промышленности для преобразования алканов с прямой цепью в изопарафины, как показано на примере преобразования нормального октана в 2,5-диметилгексан («изопарафин»): [4]

Топливо, содержащее разветвленные углеводороды , предпочтительнее для двигателей внутреннего сгорания из-за его более высокого октанового числа . [5]

Алкены

Транс-алкены примерно на 1 ккал/моль более стабильны, чем цис-алкены. Примером этого эффекта является цис- и транс-2-бутен. Разница объясняется неблагоприятными несвязанными взаимодействиями в цис-изомере.

Терминальные алкены изомеризуются во внутренние алкены в присутствии металлических катализаторов. Этот процесс используется в процессе получения высших олефинов Shell для преобразования альфа-олефинов во внутренние олефины, которые подвергаются метатезису олефинов . В некоторых типах реакций полимеризации алкенов ходьба по цепи представляет собой процесс изомеризации, который вводит ответвления в растущие полимеры. [ необходима цитата ]

Транс - изомер ресвератрола может быть преобразован в цис- изомер в фотохимической реакции . [6]

Фотоизомеризация ресвератрола

Наблюдалась термическая перегруппировка азулена в нафталин . [7 ]

Другие примеры

Изомерия альдозы и кетозы , также известная как преобразование Лобри де Брюйна–ван Экенштейна, является примером из химии сахаридов . [ необходима ссылка ]

Примером металлоорганической изомеризации является получение декафенилферроцена, [(η 5 -C 5 Ph 5 ) 2 Fe] из его изомера связи . [8] [9]

Образование декафенилферроцена из его изомера связи
Образование декафенилферроцена из его изомера связи

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «изомеризация». doi :10.1351/goldbook.I03295
  2. ^ Антонов Л (2016). Таутомерия: концепции и применение 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 Гримме , Марк Штайнмец и Мартин Корт J. Org. Chem.; 2007 ; 72(6) стр. 2118 - 2126; (Статья) doi :10.1021/jo062446p
  4. ^ Ирион, Вальтер В.; Нойвирт, Отто С. (2000). «Нефтепереработка». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . doi :10.1002/14356007.a18_051. ISBN 3-527-30673-0.
  5. ^ 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. дои : 10.1002/14356007.a13_227. ISBN 3-527-30673-0.
  6. ^ Элиз Бернард, Филип Бритц-МакКиббин, Николас Гернигон (2007). «Фотоизомеризация ресвератрола: интегративный эксперимент с направляемым исследованием»". Журнал химического образования . 84 : 1159.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Беккер, Юрген; Вентрап, Курт; Целлер, Клаус; Кац, Эллен (1 июля 1980 г.). «Перегруппировка азулен-нафталина. Участие 1-фенилбутен-3-инов и 4-фенил-1,3-бутадиенилидена». J. Am. Chem. Soc . 102 (15): 5110. doi :10.1021/ja00535a056.
  8. ^ Brown, KN; Field, LD; Lay, PA; Lindall, CM; Masters, AF (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 }], изомер связи декафенилферроцена". J. Chem. Soc., Chem. Commun. (5): 408–410. doi :10.1039/C39900000408.
  9. ^ Field, LD; Hambley, TW; Humphrey, PA; Lindall, CM; Gainsford, GJ; Masters, AF; Stpierre, TG; Webb, J. (1995). "Декафенилферроцен". Aust. J. Chem . 48 (4): 851–860. doi :10.1071/CH9950851.