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आइसोमर्स समान सूत्रों से निर्मित होते हैं लेकिन विभिन्न संरचनाएँ या स्थानिक व्यवस्थाएँ। वे प्रकृति में होते हैं लेकिन कार्बनिक रसायन विज्ञान में एक विशेष रुचि पैदा करते हैं - कार्बन यौगिकों का अध्ययन - क्योंकि आर्थिक रूप से जैविक कार्बनिक अणुओं की व्यापक विविधता के कारण। वैज्ञानिक गणितीय रूप से रेखीय श्रृंखला अणुओं के आइसोमरों की संख्या को गणितीय रूप से प्राप्त करने की कोशिश कर रहे हैं, जिन्हें एल्केन्स कहा जाता है, लेकिन आइसोमर्स की संख्या और कार्बन की मात्रा के बीच कोई सरल संबंध नहीं पाया गया है। हालांकि, कंप्यूटर प्रोग्राम जो अल्केन संरचनाओं को टुकड़ों में तोड़ते हैं, जो अच्छे परिणाम के साथ काम करने में आसान होते हैं।
आइसोमर्स के प्रकार
दो प्रकार के आइसोमर्स संरचनात्मक और ऑप्टिकल हैं। स्ट्रक्चरल आइसोमर्स में परमाणुओं की अलग-अलग व्यवस्था होती है या कार्यात्मक समूहों को कहा जाता है। ये अणुओं के अणुओं में अंतर और कार्यात्मक समूहों को व्यवस्थित करने के तरीके के परिणामस्वरूप परिणाम होते हैं। ऑप्टिकल आइसोमर्स या स्टीरियोइसोमर्स संरचनात्मक रूप से समान हैं लेकिन परमाणुओं और कार्यात्मक समूहों की स्थानिक ज्यामितीय स्थिति में भिन्न हैं। ऑप्टिकल आइसोमर्स के उदाहरणों में दर्पण चित्र और अणु शामिल हैं जो विपरीत दिशाओं में घूमते हैं।
अलकनियों से मिलें
अल्कान्स कार्बन (C) और हाइड्रोजन (H) परमाणुओं की श्रृंखलाएं हैं, जिन्हें इस तरह से व्यवस्थित किया गया है कि प्रत्येक n कार्बन परमाणुओं के लिए 2n + 2 हाइड्रोजेन हैं। वे मुख्य रूप से प्राकृतिक गैस और कच्चे तेल से उत्पन्न होते हैं। एल्केन्स में कार्बन चेन बनाता है जिसमें प्रत्येक कार्बन सी-सी या सी-एच बांड द्वारा चार अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है। लीनियर या एसाइकिक एल्केन्स रिंग्स नहीं बनाते हैं। सबसे सरल अल्केन मीथेन, CH4 है। चार या अधिक कार्बन परमाणुओं वाले संरचनात्मक आइसोमर्स बना सकते हैं, और सात या अधिक कार्बन वाले लोग ऑप्टिकल आइसोमर्स भी बना सकते हैं। कुछ आइसोमर्स "स्टेरिकली प्रतिकूल" हैं, जिसका अर्थ है कि उनका गठन संभव नहीं है क्योंकि उन्हें स्थिर रहने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
आइसोमर्स की गिनती
यूनिवर्सिटी ऑफ कैम्ब्रिज के रॉबर्ट पैटोन और जोनाथन गुडमैन ने एक मुफ्त एप्लीकेशन की पेशकश की है, जिसे इस्कोाउंट कहा जाता है, जो किसी भी चक्रीय अल्केन के संरचनात्मक और ऑप्टिकल आइसोमरों की संख्या की गणना करता है। आप बस अल्केन में कार्बन की संख्या दर्ज करते हैं और कार्यक्रम संरचनात्मक और ऑप्टिकल आइसोमरों की संख्या को यह कहते हुए पाता है कि कितने प्रतिकूल हैं। कार्यक्रम एक एल्गोरिथ्म का उपयोग करता है जो कि आइसोमरों की मात्रा को प्राप्त करने के लिए एलेकेन के हिस्से की अंतःक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, यदि आप सात में प्रवेश करते हैं, तो प्रोग्राम रिपोर्ट करता है कि C7H16 अल्केन में नौ संरचनात्मक और दो ऑप्टिकल आइसोमर्स हैं।
अस्थिर अल्कनेस
16 और 17 कार्बन वाले एल्केन्स स्थिर यौगिक नहीं हैं और जल्दी से कमरे के तापमान पर अलग हो जाएंगे। C17 मौजूद नहीं है और C16 केवल बहुत कम तापमान पर जल्दी से बन सकता है। कुछ उच्च श्रृंखला वाले एल्केन्स भी अस्थिर होते हैं। IsoCount कार्यक्रम अपने परिणामों की रिपोर्ट करते समय कार्बन अंशों को अस्थिर मानता है। कार्बन की संख्या के साथ आइसोमरों की संख्या तेजी से बढ़ती है। IsoCount के लेखकों का अनुमान है कि 167-कार्बन एल्केन आइसोमर्स ब्रह्मांड में कणों की संख्या से आगे निकल जाएंगे।