Como calcular o número de isômeros
Isômeros são compostos que são idênticos na fórmula , mas diferentes em termos de estrutura ou arranjo espacial . Eles ocorrem em toda a natureza , mas são de especial interesse na química orgânica – o estudo de compostos de carbono – por causa da enorme variedade de moléculas orgânicas economicamente importantes. Os cientistas têm tentado derivar matematicamente o número de isômeros de moléculas orgânicas de cadeia linear , chamados alcanos , mas eles descobriram nenhuma relação simples entre contagem isômero e teor de carbono . No entanto, os programas de computador que decompõem as estruturas de alcanos em fragmentos gerenciáveis dar bons resultados. Tipos de isômeros
Os dois tipos de isômeros são a estrutural ea óptica. Isômeros estruturais têm diferentes arranjos de átomos ou pequenos aglomerados de átomos , chamados grupos funcionais. Estes isômeros resultam de diferenças na forma como o ramo de moléculas e como os grupos funcionais são organizados. Os isómeros ópticos ou estereoisómeros , são estruturalmente idênticos, mas diferem no modo como os átomos e os grupos funcionais são geometricamente posicionados no espaço . Exemplos de isômeros ópticos incluem imagens e moléculas que torcer em direções opostas.
Conheça os alcanos
Alcanos são cadeias de carbono ( C ) de espelho e hidrogênio átomos (H) , dispostas de modo que, para cada n átomos de carbono , há 2n + 2 átomos de hidrogénio . Alcanos originam principalmente de gás natural e petróleo bruto. O carbono em alcanos cadeias formas em que cada carbono se liga a quatro outros átomos , quer através de CC ou ligações CH . Alcanos retos , ou acíclicos , não formam estruturas do anel . O alcano mais simples é o metano , CH4 . Alcanos com quatro ou mais átomos de carbono podem formar isómeros estruturais , e aqueles com sete ou mais átomos de carbono também podem formar isómeros ópticos . Alguns isômeros são ” estericamente desfavorável” o que significa que eles não são susceptíveis de formar , porque eles necessitam de energia extra para manter-se estável .
Contando Isômeros
Robert Paton e Jonathan Goodman , da Universidade de Cambridge oferta uma aplicação gratuita , chamada IsoCount , que calcula o número de isômeros estruturais e ópticos para qualquer alcano acíclico . Basta digitar o número de carbonos na alcano eo programa calcula a contagem isômero estrutural e óptica , anotando quantos são estericamente desfavorável. O programa usa um algoritmo que analisa iterativamente porção do alcano para derivar o número de isómeros . Por exemplo , se você digitar sete , o programa informa que o alcano C7H16 tem nove isômeros estruturais e duas ópticas.
Instáveis alcanos
alcanos com 16 ou 17 carbonos não são compostos estáveis e rapidamente se dissociar em temperatura ambiente . O C17 não existe em tudo e C16 só pode formar rapidamente em temperaturas muito baixas . Alguns alcanos de cadeia mais longa também são instáveis . O programa IsoCount responde por fragmentos de carbono instáveis ao relatar seus resultados. A contagem de isómeros cresce rapidamente como o número de átomos de carbono em aumentos de alcanos . Os autores estimam que IsoCount os isômeros de um alcano com 167 carbonos que superam todas as partículas no universo.
