1. 이성질체 (Isomer), 이성질 현상 (Isomerism)
ㅇ 분자식은 갖으나, 다른 구조식(다양한 구조를 갖음)을 갖기에, 성질이 다른 화합물
- 물리적 성질(녹는점,끓는점,밀도 등) 및 화학적 성질(반응성 등)이 다름
. 원자의 종류,수는 같으나,
. 원자의 배열,배향 등이 달라,
. 그 성질,반응성이 전혀 다름
ㅇ 특히, 유기화합물에서는,
- 같은 분자식이라도, 서로다른 구조식을 갖는 경우가 많으며,
- 그 연결 구조가 이중결합, 삼중결합 또는 탄소 사슬이 계속 가지를 뻗을 수도 있음
2. 이성질체 분류
ㅇ 구조 이성질체 (structural isomer, constitutional isomer)
- 분자식은 같으나, 원자들 간의 연결 방식이 다름
. 즉, 원자의 종류,수는 같지만, 분자 내 원자들 간의 배열(연결 방식,결합 방식)이 다름
. 例) 탄소수가 4 이상인 알케인의 경우
.. 탄소수가 증가할수록 수많은 구조 이성질체를 갖음 ☞ 알케인 종류 참조
- 종류
. 배위 이성질체 (coordination isomer)
.. 例) [Cr(NH3)5SO4]Br, [Cr(NH3)5Br]SO4 쌍
.. 例) [Co(en)3][Cr(ox)3], [Cr(en)3][Co(ox)3] 쌍
. 결합 이성질체 (linkage isomer)
ㅇ 입체 이성질체 (stereoisomer)
- 원자의 종류,수,연결(결합) 방식까지도 같으나, 원자들의 공간 배열이 다름
. 즉, 분자 내 원자들의 배열까지 같으나, 공간에서 일부 작용기들의 배향이 다름
- 기하 이성질 현상 (geometrical isomerism), 시스-트랜스 이성질 현상 (cis-trans isomerism)
. 원자 또는 원자단이 고정된 고리나 결합 주위에서 위치를 달리함
. 시스 이성질체 (cis isomer) : 같은 방향
. 트랜스 이성질체 (trans isomer) : 반대 방향
- 광학 이성질 현상
. 거울상 이성질체 (enantiomer)
.. 탄소 원자 주위에 4개 작용기가 서로 다른 경우
.. 서로 거울상 임
.. 즉, 겨울상 처럼, 서로 마주볼 수는 있으나, 겹쳐치지 않음
.. 화학적 성질은 같으나, 광학적,생리적인 성질은 다름
. 부분 입체 이성질체 (diastereomer)
.. 서로 거울상이 아님
3. 이성질체 例)
ㅇ C2H6O : 에탄올, 다이메틸 에터 (구조 이성질체)
- 에탄올(에틸알코올)의 산소는, 탄소와 수소에 결합되어 있으나,
- 다이메틸 에터의 산소는, 두 탄소에 연결되어 있음
ㅇ C3H6O : 아세톤(acetone), 산화 프로필린(propylene oxide)
ㅇ C4H10 : 뷰테인(부탄), 메틸프로페인(이소부탄)