コンテンツ
異性体という言葉は、ギリシャ語の「等しい」を意味するisoと、「部分」または「共有」を意味するmerosに由来します。異性体の部分は、化合物内の原子です。化合物のすべてのタイプと数の原子をリストすると、分子式が得られます。化合物内で原子がどのように接続するかを示すと、構造式が得られます。化学者は、同じ分子式であるが構造式の異性体が異なる化合物を命名しました。化合物の異性体の描画は、構造内で原子が結合している場所を再配置するプロセスです。これは、ルールに従ってさまざまな配置でビルディングブロックを積み重ねることに似ています。
異性体に描かれるすべての原子を特定し、数えます。これにより、分子式が生成されます。描画された異性体には、化合物の元の分子式で見つかった各タイプの原子と同じ数が含まれます。分子式の一般的な例はC4H10です。これは、化合物に4つの炭素原子と10個の水素原子があることを意味します。
元素の周期表を参照して、元素の1つの原子が結合できる結合の数を決定します。一般的に、各列は一定数の債券を作成する場合があります。 Hなどの最初の列の要素は、1つの結合を作成できます。 2列目の要素は2つの結合を作成できます。列13は3つの結合を作成できます。列14は4つの結合を作成できます。列15は3つの結合を作成できます。列16は2つの結合を作成できます。列17は1つの結合を作成できます。
化合物内の各タイプの原子が作る結合の数に注意してください。異性体の各原子は、別の異性体と同じ数の結合を作成する必要があります。たとえば、C4H10の場合、炭素は14番目の列にあるため、4つの結合を作成し、水素は最初の列にあるため、1つの結合を作成します。
より多くの結合を作成する必要がある要素を取り、それらの原子の等間隔の行を描画します。例C4H10では、炭素はより多くの結合を必要とする要素であるため、行には文字Cが4回繰り返されるだけです。
行の各原子を左から右に1本の線で接続します。 C4H10の例には、C-C-C-Cのような行があります。
原子に左から右に番号を付けます。これにより、分子式から正しい数の原子が使用されるようになります。また、異性体の構造の特定にも役立ちます。 C4H10の例では、左側のCに1のラベルが付けられ、そのすぐ右側のCが2になります。2のすぐ右側のCに3のラベルが付けられ、右端のCに4のラベルが付けられます。
描画された原子間の各線を1つの結合としてカウントします。 C4H10の例では、構造C-C-C-Cに3つの結合があります。
元素の周期表から作成されたメモに従って、各原子が結合の最大数を作成したかどうかを確認します。行内の各原子を結ぶ線で表される結合の数を数えます。 C4H10の例では、4つの結合が必要な炭素を使用しています。最初のCには2番目のCに接続する1本の線があるため、1つの結合があります。最初のCには、最大数の結合がありません。 2番目のCには、最初のCに接続する1本の線と3番目のCに接続する1本の線があるため、2つの結合があります。 2番目のCにも結合の最大数はありません。誤った異性体を描画しないように、各原子の結合数をカウントする必要があります。
接続原子の以前に作成された行に、次に少ない数の結合を必要とする要素の原子の追加を開始します。各原子は、1つの結合としてカウントされる線で別の原子に接続する必要があります。 C4H10の例では、次に少ない数の結合を必要とする原子は水素です。この例の各Cには、CとHを結ぶ線で1つのHが描かれます。これらの原子は、前に描かれたチェーンの各原子の上、下、または横に描くことができます。
元素の周期表のノートに従って、各原子が結合の最大数を作ったかどうかを再度決定します。 C4H10の例では、最初のCが2番目のCとHに接続されます。最初のCには2つの線があり、したがって2つの結合しかありません。 2番目のCは、最初のCと3番目のCおよびHに接続されます。2番目のCは、3本の線、したがって3つの結合を持ちます。 2番目のCには、結合の最大数がありません。各原子を個別に調べて、最大数の結合があるかどうかを確認する必要があります。水素は1つの結合のみを作成するため、C原子に接続する1本の線で描かれた各H原子には、最大数の結合があります。
各原子の結合の最大数が許可されるまで、前に描画したチェーンに原子を追加し続けます。 C4H10の例では、最初のCが3つのH原子に接続され、2番目のCが最初のC、3番目のC、および2つのH原子に接続されます。 3番目のCは2番目のC、4番目のC、および2つのH原子に接続します。 4番目のCは3番目のCと3つのH原子に接続します。
描かれた異性体の各タイプの原子の数を数えて、元の分子式と一致するかどうかを判断します。 C4H10の例では、4つのC原子が行にあり、10個のH原子が行を囲んでいます。分子式の数が元の数と一致し、各原子が最大数の結合を行った場合、最初の異性体が完成します。行の4つのC原子により、このタイプの異性体は直鎖異性体と呼ばれます。直鎖は、異性体が取り得る形状または構造の一例です。
手順1〜6と同じプロセスに従って、新しい場所に2番目の異性体の描画を開始します。 2番目の異性体は、直鎖ではなく分岐構造の例です。
チェーンの右側の最後の原子を消去します。この原子は、以前の異性体とは異なる原子に接続します。 C4H10の例では、3つのC原子が連続しています。
行の2番目の原子を見つけ、それに接続する最後の原子を描画します。これは、構造がストレートチェーンを形成しなくなったため、ブランチと見なされます。 C4H10の例では、3番目のCではなく2番目のCに接続する4番目のCがあります。
周期表から作成されたメモに従って、各原子に結合の最大数があるかどうかを判断します。 C4H10の例では、最初のCが2本目のCに1本の線で接続されているため、結合は1つだけです。最初のCには、最大数の結合がありません。 2番目のCは、最初のC、3番目のC、および4番目のCに接続されるため、3つの結合を持ちます。 2番目のCには、最大数の結合がありません。結合の最大数があるかどうかを確認するには、各原子を個別に決定する必要があります。
ステップ9〜11と同じプロセスで、次に少ない数の結合を必要とする元素の原子を追加します。 C4H10の例では、最初のCが2番目のCと3つのH原子に接続されます。 2番目のCは、最初のC、3番目のC、4番目のC、および1つのH原子に接続されます。 3番目のCは2番目のCと3つのH原子に接続されます。 4番目のCは、2番目のCと3つのH原子に接続されます。
各タイプの原子と結合の数を数えます。化合物が元の分子式と同じ数の各タイプの原子を含み、各原子が最大数の結合を作った場合、2番目の異性体は完全です。 C4H10の例には、2つの完全な異性体、直鎖と分岐構造があります。
手順13〜18を繰り返して、原子を分岐させる別の場所を選択して新しい異性体を作成します。枝の長さは、枝にある原子の数によっても変化する場合があります。 C4H10の例には異性体が2つしかないため、完全であると見なされます。