Zobrazenie zdroja stránky Izomerizácia

[[Súbor:Stilbene isomerization.svg|náhľad|350x350bod|Izomerizácia [[Stilbén|stilbénu]] prebieha [[Fotochémia|fotochemicky]].]]
'''Izomerizácia''' je proces, v ktorom sa mení [[Chemická štruktúra|štruktúra]] [[Organická zlúčenina|organickej molekuly]], teda konkrétne usporiadanie [[Atóm|atómov]] alebo [[Funkčná skupina|skupín]] v priestore, bez zmeny zloženia či [[Molárna hmotnosť|molárnej hmotnosti]].<ref name=":1">{{Citácia knihy|priezvisko=Bína|meno=Jaroslav|titul=Malá encyklopédia chémie|vydavateľ=Obzor|miesto=Bratislava|rok=1981|kapitola zborník=izomerizácia|strany=348}}</ref> V širšom zmysle možno tento pojem uplatniť i mimo organickej chémie, a to napríklad na [[Polyatómový ión|polyatómové ióny]] alebo [[Koordinačná zlúčenina|koordinačné zlúčeniny]]. Podľa [[IUPAC]] je to [[chemická reakcia]], v ktorej sú [[reaktant]] a [[Produkt (chémia)|produkt]] navzájom [[Izomér|izomérmi]].<ref name=":0">{{GoldBookRef|title=isomerization|file=I03295}}</ref> Táto definícia takisto uvádza, že intramolekulárna izomerizácia, v ktorej sa tvoria a zanikajú väzby, je špecifickým prípadom [[Molekulárny prešmyk|molekulárnych prešmykov]]; naopak to však neplatí a u niektorých izomerizácií nemusí dôjsť k prešmyku atómov či skupín<ref name=":0" /> (napríklad pri [[Epimerácia|epimerácii]] dochádza len k zmene konfigurácie jedného [[Chirálne centrum|chirálneho centra]]). Medzi príklady izomerizácie patria [[enolizácia]] a [[tautomerizácia]].<ref>{{cite book|author=Antonov L|title=Tautomerism: Concepts and Applications in Science and Technology|edition=1st|publisher=Wiley-VCH|location=Weinheim, Germany|year=2016|isbn=978-3-527-33995-2}}</ref>

Ak je [[aktivačná energia]] izomerizačnej reakcie dostatočne malá, môžu existovať oba izoméry zároveň v [[Chemická rovnováha|rovnováhe]], ktorá je závislá na teplote. Bolo spočítaných mnoho hodnôt zmeny štandardnej voľnej energie, <math>\Delta G^\circ</math>, ktoré odpovedajú pozorovaným hodnotám.<ref>''How to Compute Isomerization Energies of Organic Molecules with Quantum Chemical Methods'' [[Stefan Grimme]], Marc Steinmetz, and Martin Korth [[J. Org. Chem.]]; '''2007'''; 72(6) pp 2118 - 2126; (Article) {{doi|10.1021/jo062446p}}</ref>

== Typy izomerizácií ==
Všeobecne existuje mnoho druhov izomerizácie, patrí sem ale napríklad:<ref name=":1" />

* zmena uhlíkového skeletu (napr. presun [[Metylová skupina|metylovej]] skupiny)
* zmenšenie či zväčšenie cyklu [[Alicyklická zlúčenina|alicyklických zlúčenín]]
* zmena polohy funkčnej skupiny
* zmena charakteru funkčnej skupiny (napr. zmena [[Oxím|oxímu]] na [[Karboxamid|amid]])
* zmena priestorového usporiadania molekuly (napr. [[Deskriptor (chémia)#(E), (Z)|''Z''-izoméru]] na [[Deskriptor (chémia)#(E), (Z)|''E''-izomér]] alebo [[Deskriptor (chémia)#(R), (S)|(''R'')-izoméru]] na [[Deskriptor (chémia)#(R), (S)|(''S'')-izomér]])
** u tohto druhu sa ako u jediného z uvedených nevytvára väzba medzi atómami, ktoré by už predtým neboli spojené väzbou

Mechanizmus izomerizácie je väčšinou [[Radikálová reakcia|radikálový]] alebo [[Iónová reakcia|iónový]].

Niektoré izomerizácie sú katalyzované enzýmami [[Izomeráza|izomerázami]] ([[Číslo EC|EC]] 5).<ref name=":12">{{Citácia knihy|priezvisko=Bína|meno=Jaroslav|titul=Malá encyklopédia chémie|vydavateľ=Obzor|miesto=Bratislava|rok=1981|kapitola zborník=izomerázy|strany=346}}</ref>

== Príklady a aplikácie ==

=== Alkány ===
Izomerizácia reťazcov [[Alkán|alkánov]] prebieha počas [[Krakovanie|krakovania]], ktoré sa využíva v petrochemickom priemysle. Okrem skracovania priemernej dĺžky väzby sa lineárne uhľovodíky premieňajú na vetvené izoméry, ako vidieť napr. v reakcii premeny [[Bután|''n''-butánu]] na [[izobután]]:{{Citation needed|date=September 2021}}

: <chem>\overset{n-butane}{CH3CH2CH2CH3} -> \overset{i-butane}{CH3CH(CH3)CH3}</chem>

Palivá obsahujúce vetvené uhľovodíky sú uprednostňované v motoroch s vnútorným spaľovaním kvôli ich vyššiemu [[Oktánové číslo|oktánovému číslu]].<ref>{{Citácia knihy|titul=Hydrocarbons|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a13_227|vydavateľ=Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA|rok=2000-06-15|miesto=Weinheim, Germany|isbn=978-3-527-30673-2|doi=10.1002/14356007.a13_227|strany=a13_227|jazyk=en|poznámka=DOI: 10.1002/14356007.a13_227|meno=Karl|priezvisko=Griesbaum|meno2=Arno|priezvisko2=Behr|meno3=Dieter|priezvisko3=Biedenkapp}}</ref>

=== Alkény ===
Terminálne alkény izomerizujú na interné alkén v prítomnosti kovových [[Katalyzátor (chémia)|katalyzátorov]]. Tento proces sa využíva v [[Spracovanie vyšších olefínov firmy Shell|spracovaní vyšších olefínov firmy Shell]] na premenu α-olefínov na interné olefíny, ktoré podliehajú [[Olefínová metatéza|olefínovej metatéze]]. V niektorých druhoch [[Polymerizácia|polymerizácie]] alkénov vznikajú vetvené reťazce pomocou metódy zvanej [[chain walking]].{{Citation needed|date=September 2021}}

''Trans'' izomér [[Resveratrol|resveratrolu]] možno premeniť na ''cis'' izomér pomocou [[Fotochemická reakcia|fotochemickej reakcie]]:<ref>''Resveratrol Photoisomerization: An Integrative Guided-Inquiry Experiment'' Elyse Bernard, Philip Britz-McKibbin, Nicholas Gernigon Vol. 84 No. 7 July '''2007''' [[Journal of Chemical Education]] 1159.</ref>

: [[File:Rasveratrol isomerization-en.svg|400x400bod|Resveratrol photoisomerization]]

Teplotný prešmyk [[Azulén|azulénu]] na [[naftalén]] bol takisto pozorovaný.<ref>{{Citácia periodika|titul=The Azulene-to-Naphthalene Rearrangement Revisited: a DFT Study of Intramolecular and Radical-Promoted Mechanisms|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja029584q|periodikum=Journal of the American Chemical Society|dátum=2003-05-01|dátum prístupu=2022-11-01|ročník=125|číslo=18|strany=5375–5387|issn=0002-7863|doi=10.1021/ja029584q|jazyk=en|meno=Roger W.|priezvisko=Alder|meno2=Stephen P.|priezvisko2=East|meno3=Jeremy N.|priezvisko3=Harvey}}</ref>

=== Ďalšie príklady ===
Premena z [[Aldóza|aldózy]] na [[Ketóza (sacharid)|ketózu]], známa i ako [[Lobry de Bruynova–van Ekensteinova transformácia]], je príkladom izomerizácie z [[Chémia sacharidov|chémie sacharidov]]:<ref>{{Citácia periodika|titul=Mechanistic Imperatives for Aldose−Ketose Isomerization in Water: Specific, General Base- and Metal Ion-Catalyzed Isomerization of Glyceraldehyde with Proton and Hydride Transfer|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja003433a|periodikum=Journal of the American Chemical Society|dátum=2001-02-01|dátum prístupu=2022-11-01|ročník=123|číslo=5|strany=794–802|issn=0002-7863|doi=10.1021/ja003433a|jazyk=en|meno=R. W.|priezvisko=Nagorski|meno2=John P.|priezvisko2=Richard}}</ref>

: [[File:Lobry-de-Bruyn-Alberda-van-Ekenstein-Umlagerung.svg|500x500bod]]

Príkladom [[Organokov|organokovovej]] izomerizácie je produkcia dekafenylferocénu, [(η<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>Ph<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Fe], z jeho izoméru viazaného [[Fenyl|fenylovým]] jadrom:<ref>{{cite journal|last1=Brown|first1=K. N.|last2=Field|first2=L. D.|last3=Lay|first3=P. A.|last4=Lindall|first4=C. M.|last5=Masters|first5=A. F.|title=(&eta;<sup>5</sup>-Pentaphenylcyclopentadienyl){1-(&eta;<sup>6</sup>-phenyl)-2,3,4,5-tetraphenylcyclopentadienyl}iron(II), [Fe(&eta;<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>Ph<sub>5</sub>){(&eta;<sup>6</sup>-C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>)C<sub>5</sub>Ph<sub>4</sub>}], a linkage isomer of decaphenylferrocene|journal=[[Chemical Communications|J. Chem. Soc., Chem. Commun.]]|issue=5|pages=408–410|year=1990|doi=10.1039/C39900000408}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Field|first1=L. D.|last2=Hambley|first2=T. W.|last3=Humphrey|first3=P. A.|last4=Lindall|first4=C. M.|last5=Gainsford|first5=G. J.|last6=Masters|first6=A. F.|last7=Stpierre|first7=T. G.|last8=Webb|first8=J.|title=Decaphenylferrocene|journal=Aust. J. Chem.|volume=48|issue=4|pages=851–860|year=1995|doi=10.1071/CH9950851}}</ref>

[[File:Formation_of_decaphenylferrocene_from_its_linkage_isomer.PNG|380x380bod|Formation of decaphenylferrocene from its linkage isomer]]

== Referencie ==
<references group="" responsive="1"></references>

== Pozri aj ==

* [[Epimerizácia]]
* [[Racemizácia]]
* [[Tautomerizácia]]

== Zdroj ==
{{Portál|Chémia}}
{{Preklad|en|Isomerization|1111499668}}