【中華百科全書●科學●同分異構物】

楊籍富

【中華百科全書●科學●同分異構物】

 

分子式相同但因構造相異，而物理的或化學的性質相異的物質，兩個或兩個以上存在時，這些化合物互相之間稱為同分異構成（Isomer）這種現象稱為異構現象（Isomerism）。

 

異構現象最初係於西元一八二三～一八二四年左右，A.Wöhler與J．Liebig分別研究性質完全不同的氰酸銀與雷酸銀，然兩者的分子式均可以AgGON表示而發現。

 

更於一八三一年，J.Berzelius得知酒石酸與葡萄酸也有同一組成。

 

如此有同一組成的物質稱之為CorpsIsomériques，譯為同分異構物，簡稱為異構物，而這種現象就稱為異構現象。

 

初期時，將組成分子的原子比率相等的物質亦包含於異構物稱呼，但現在主要以狹義解釋。

 

異構物的研究對於構造式、原子價理論的發展具有很大影響。

 

起初發現碳化合物之間有多數異構物存在，但隨著配位化合物（CoordinationCompound）化學的發展，廣泛的被發現於有機化學及無機化學各方面。

 

一、有機化合物力面：有如乙醇與二甲醚之間所見的構造異構（StructuralIsomerism），即具有同一組成與同一分子量之兩個化合物，可以不同構造式表示時，互相之間稱為構造異構），又如乙醯乙酸乙酯之酮型（KetoForm）與烯醇型（EnolForm）之間的互變異構（Tautomerism），即乙醯乙酸乙酯有酮型及烯醇型兩型存在，烯醇型與酮型各為一種酸，解離後生成共同的陰離子，亦即酮型與烯醇型係經由陰離子互變的互變異構物。

 

又立體異構物（Stereoisomer）有如酒石酸所見的光學異構（鏡像異構[OpticalIsomerism]，這種異構物一般具有光學活性），二氯化乙醯的幾何異構（GeometricalIsomerism，又稱為Cis-trans異構，即由結合於雙鍵上的置換基的配置所生成的異構現象，在有機化學上有時稱為乙烯異構[EthylenicIsomerism]）等。

 

儘管有機化合物主要由碳、氫、氧、氮等少數種類的元素所構成，然化合物的種類非常繁多乃因此之故。

 

二、配位化合物的異構現象較熟知者，有屬於立體異構（Stereoisomerism，位置異構[PositionIsomerism]）的幾何異構（Cis-trans異構）與光學異構及平面異構（PlaneIsomerism，Cis-trans異構）等。

 

又配位子（Ligand）因配位形式等的相異，而產生的廣義的構造異構，已知者有離子化異構（IonizationIsomerism）、鹽異構（SaltIsomerism，狹義的構造異構）、原子價異構（ValenceIsomerism）、聚合異構（PolymerizationIsomerism）、水合異構（HydrationIsomerism）、配位異構（CoordinationIsomerism）、配位位置異構（CoordinationPositionIsomerism）、配位子異構（LigandIsomerism）、橋式異構（BridgeIsomerism）等異構現象。

 

三、原子核的異構現象，即有核異構（NuclearIsomerism）存在。

 

(圖1)（陳玉盤）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=10169