Isomer
Der Name Isomer ist von Iso isos (griech.) = gleich und meros (griech) = Teil abgeleitet.
Chemie
Isomere sind chemische Verbindungen der gleichen Summenformel aber unterschiedlicher chemischer Struktur und teilweise auch unterschiedlichen chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften.
Arten der Isomerie
;Konstitutionsisomerie: Unterschiedliche Strukturformeln, daher Verknüpfung der Atome des Moleküls
- Bsp.: Butanol und 2-Methyl-1-propanol
;Stereoisomere: Unterschiedliche räumliche Anordnung
;Konfigurationsisomerie: Stereoisomere, die sich nur durch Bindungbruch ineinander überführen lassen.
- Bsp.: Cis-Trans-Isomerie an Doppelbindungen
;Konformationsisomere: Stereoisomere, welche sich durch die Drehung von Einfachbindungen ineinander überführen lassen. Thermische Energie bei Raumtemperatur reicht dafür meist aus.
- Bsp.: Ekliptisches und gestaffeltes Ethan (gut sichtbar in Newman-Projektion)
;Enantiomere: Stereoisomere, die sich wie Bild und Spiegelbild zueinander verhalten (chiral, Chiralität) und keine Symmetrieebene aufweisen. Enantiomere drehen die Ebene des linear polarisierten Lichts und sind damit optisch aktiv. Messung mittels Polarimeter. Eine 50:50-Mischung von zwei zueinandergehörenden Enantiomeren heißt Racemat.
- Bsp: Aminosäuren, Zucker
;Diastereomere: Stereoisomere, die sich nicht wie Bild und Spiegelbild zueinander verhalten.
- Bsp.: Weinsäure (siehe: meso-Verbindung)
Medizinische Relevanz
In der Medizin ist bei vielen Medikamenten die Stereoisometrie von Bedeutung. Viele medizinisch wirksame Präparate liegen zumindest in zwei räumlich unterschiedlichen Anordnungen vor. Bei der chemischen Erzeugung solcher Präparate werden beide Isomere zu gleichen Anteilen erzeugt, aber im menschlichen Körper ist nur eine Variante wirksam. Die andere Variante ist im besten Fall unwirksam, im ungünstigen Fall aber schädlich, so dass solche Präparate entweder mit Hilfe der Gentechnik gewonnen werden müssen oder aus natürlichen Quellen gewonnen werden müssen.
Da solche Isomere häufig auch optisch aktiv sind, werden diese auch als links- bzw. rechtsdrehende Variante bezeichnet.
Kernphysik
In der Kernphysik bezeichnet Isomer einen angeregten Atomkern, der nach außen weiterhin diesselben physikalischen und chemischen Eigenschaften besitzt. Isomere können durch den so genannten Gammazerfall in den Grundzustand übergehen, wobei Gammastrahlung freigesetzt wird.
Die kernphysikalische Isomerie ist in dem Schalenaufbau der Nuklide im Atomkern begründet. Ähnlich wie die Elektronen in der Atomhülle, bilden die Protonen und Neutronen Schalen im Atomkern. Durch Anregungen können einzelne Nuklide auf höhere Schalen wechseln und bilden damit einen angeregten Zustand.
- cdch.de/demos/isom1.htmwww.cdch.de/demos/isom1.htm : Strukturisomerie (Konstitutionsisomerie)
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