Изомеризация

Изомеризация, превращение какого-либо химического соединения в его изомер. При изомеризации могут изменяться углеродный скелет молекулы, характер функциональных групп и их положение, может происходить сужение или расширение цикла и т. д. Так, насыщенные углеводороды нормального строения при действии хлористого алюминия (AlCl3) превращаются в углеводороды изостроения (например, бутан — в изобутан):

СН3СН2СН2СН3 ® (CH3)2CH — CH3

Эти превращения происходят при переработке нефти (процессы — крекинг, пиролиз, риформинг) и приводят, в частности, к получению бензинов с высоким октановым числом. Циклогексаноноксим под действием кислот изомеризуется в капролактам — исходный продукт для получения синтетического волокна капрон (см. Полиамидные волокна):

Эта изомеризация — частный случай бекмановской перегруппировки. Среди других практически важных процессов изомеризации — превращение окиси этилена в ацетальдегид, изомеризация о- и м-ксилолов в п-кcилол, окислением которого получают терефталевую кислоту, превращение гидразобензола в бензидин и др. Понятие изомеризации включает также взаимные превращения геометрических изомеров, например малеиновой (I) и фумаровой (II) кислот:

и многочисленные случаи рацемизации оптически деятельных веществ (см. Стереохимия).

  Б. Л. Дяткин.


Комментарии*

Дополнения к описанию изомеризации:

  • Механизмы: Изомеризация часто протекает через промежуточные состояния, такие как карбокатионы (в кислотно-катализируемых реакциях), карбанионы (в основных условиях) или радикалы. Катализаторами также могут быть металлы и их комплексы.
  • Фотоизомеризация: Важный класс изомеризации, инициируемый светом. Классический пример — превращение тран-изомера ретиналя в цис-форму в процессе зрения.
  • Эпимеризация: Частный случай изомеризации, при которой меняется конфигурация только одного хирального центра в молекуле с несколькими такими центрами.
  • Валовое значение: Изомеризация является одним из фундаментальных типов реакций в органической химии и ключевым процессом в биологических системах (например, в гликолизе и фотосинтезе).
*Подобраны с помощью LLM, верифицированы, но возможны неточности.