افتح القائمة الرئيسية

متزامر

هذه المقالة عن التزامر الكيميائي. إذا كنت تبحث عن متزامر نووي (nuclear isomer)، انظر متزامر نووي.

المتزامرات أو المماكبات أو المصاوغات (تشابه الصيغ) "الإيزوميرات" (isomers) في الكيمياء هى جزيئات لها نفس الصيغة الكيميائية وغالبا بنفس نوع الروابط بين الذرات لكنها تختلف في ترتيب المجموعات الوظيفية المختلفة التي تشكل هذه المركبات . عديد من المتناظرات تتشارك في خواص متشابهة إن لم تكن متطابقة في معظم التفاعلات الكيميائية.

ومثال للتزامر البروبانول وله الصيغة C3H8O أو C3H7OH والمتناظرات له كالتالي:

بوبان-1-أول (إن-بروبيل ألكحول على اليسار) بروبان-2-أول (أيزو بروبيل ألكحول على اليمين)

        H H H                        H H H
        | | |                        | | |
        H-C-C-C-O-H                  H-C-C-C-H
        | | |                        | | |
        H H H                        H O H
                                      | 
                                     H

لاحظ أن موضع ذرة الأكسجين يختلف في الشكلين, فهى مرتبطة لذرة كربون طرفية في الأيزومر الأيسر, ولذرة كربون وسطية في الأيزمر الأيمن. ويمكن ملاحظة أن عدد الأيزومرات يزيد بزيادة عدد الذرات فمثلا الكحول الآتى بيوتانول C4H10O, له خمس أيزومرات مختلفة.

وفى الشكل الشابق يجب ملاحظة أن كل الروابط الموجودة هى روابط أحادية, ولا يوجد أى إختلاف في نوعية الروابط في كل منهما. كما أن عدد الروابط أيضا متساوي. وعلى هذا فإنه يمكن إستنتاج أن ثباتهم الكيميائي سيكون متطابق أو شبه متطابق.

وعموما فإنه يوجد أيزومر أخر للصيغة C3H8O والتى لها خواص مختلفة تماما (ميثيل إثيل إيثر):

        H H   H
        | |   |
        H-C-C-O-C-H
        | |   |
        H H   H

ويلاحظ في الشكل الأخير إختلاف طريقة ترابط الأكسجين مع ذرات الكربون عن الشكلين في الأعلى, حيث انها متصلة بذرة كربون وذرة هيدروجين في الشكلين بالأعلى بينما ترتبط بذرتي كربون في الشكل الأسفل. ونظرا لعدم وجود مجموعة هيدروكسيل في الشكل الأسفل, فإن المركب في الشكل الأسفل ليس من الكحولات ولكنه ينتمى للإيثرات. وله خواص كيميائية تخنلف تماما عن الكحولات.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

فهرست

تاريخ المتزامرات

تم ملاحظة التزامر أو التماكب " Isomerism" لأول مرة في عام 1825, عندما كان فريدريك فوهلر يحضر حمص السيانيك ولاحظ أنه برغم أن تركيبه العنصري يماثل حض الفلومينيك (الذى تم تحضيره بواسطة جستس فون لايبيج), فإن خواصه مختلفة تماما. وقد تحدى هذا الإكتشاف الفكرة السائدة في هذا الوقت, والتى كانت تنص على أن المركبات المختلفة تكون مختلفة لأن لها تركيب عناصر مختلف. وبعد حدوث إكتشافات إضافية مماثلة, مثل إكتشاف فوهلر لليوريا والتى لها نفس تركيب الأمونيوم سيانات, قام بيرزيليوس بإقتراح المصطلح "تناظر" (Isomerism) لوصف تلك الظاهرة.


الأشكال المختلفة للتزامر (التماكب)

هناك شكلين رئيسيين للتزامر تزامر بنائي (structural isomers ) وتزامر فراغي (stereoisomers).

فى التماكب البنائي, تكون الذرات والمجموعات الفعالة مرتبطة بطرق مختلفة, كما في مثال بروبيل ألكحول في الأعلى. وهذا الشكل من التناظر يتضمن "تناظر السلسلة" أو تماكب سلسلي (chain isomerism) والذى فيه تكون سلاسل الهيدروكربون بها تفرعات مختلفة, "تماكب موضعي" (position isomerism) والذى يتعامل مع موضع المجموعة الفعالة في السلسلة, "تناظر المجموعات الفعالة" (functional group isomerism) حيث تختلف المجموعات الفعالة الرتبطة بكل نظير.

بينما التماكب الفراغي يكون بناء الروابط متطابق, ولكن موضع الذرات والمجموعات الفعالة في الفراغ يكون مختلف. وهذا الشكل من التناظر يتضمن تماكب بصري (optical isomerism) حيث تكون الأيزومرات المختلفة صورة مرآة لبعضها البعض. تماكب هندسي (geometric isomerism) حيث يمكن أن تدور المجموعات الفعالة الموجودة في نهاية السلسلة في أوضاع مختلفة.

وبينما أن المماكبات البنائية يكون بينها إختلاف في الخصائص الكيميائية, فإن الأيزومرات بصفة عامة تتصرف بنفس الطريقة تقريبا في معظم التفاعلات الكيميائية. ويكون للإنزيمات القدرة على التفرقة بين الأيزورمات المختلفة للمركب, كما أن الكائنات الحية ليها آلية في إختيار أحد الأيزومرات دون الاخر. كام أن بعض الأيزومرات تختلف في طريقة إستقطاب الضوء.

ويوجد أيضا أيزومرات توبولوجية تسمى توبايسومر (topoisomer). ويندرج تحت الجزيئات التى بها توبايسومر كاتينان وDNA. وتقوم الإنزيمات التى بها توبايسوميراز (Topoisomerase) بربط جزيئات DNA وبالتالى تغير من تبولوجيتها.

أيزوتوبايسومر (isotopomers) أو أيزوتوبي (isotopic) هى المتناظرات التى لها نفس العدد من المستبدلات الأيزوتوبية ولكن بوضع كيميائي مختلف.

ويوجد التناظر أيضا في الفيزياء في بعض حالات نواة الذرة, شاهد مماكب نووي


شاهد أيضا

المصادر

  • ويكيبيديا الإنجليزية.