Войти
Изотопомеры или изотопные изомеры представляют собой изомеры с изотопными атомами, имеющими одинаковое количество каждого изотопа каждого элемента, но различающиеся своим положением. В результате молекулы являются либо конституциональными изомерами, либо стереоизомерами, исходя исключительно из изотопного положения. Например, CH 3 CHDCH 3 и CH 3 CH 2 CH 2 D представляют собой пару конституционных изотопомеров пропана. ( R ) - и ( S ) -CH 3 CHDOH или ( Z ) - и ( E ) -CH 3 CH = CHD являются примерами изотопных стереоизомеров этанола и пропена соответственно. Термин «изотопомер» был впервые предложен Seeman и Paine в 1992 году для различения изотопных изомеров от изотопологов (изотопных гомологов).
В спектроскопии ядерного магнитного резонанса очень распространенный изотоп 12 C не дает никакого сигнала, тогда как сравнительно редкий изотоп 13 C легко обнаруживается. В результате изотопомеры углерода соединения могут быть изучены с помощью ЯМР углерода-13, чтобы узнать о различных атомах углерода в структуре. Каждая отдельная структура, содержащая один изотоп 13 C, предоставляет данные о структуре в непосредственной близости от нее. Большой образец химического вещества содержит смесь всех таких изотопомеров, поэтому один спектр образца содержит данные обо всех содержащихся в нем углеродах. Почти все углерод в нормальных образцах на основе углерод химических веществ 12 С, лишь около 1% избытка от 13 С, так что есть только около 1% изобилия в части общего количества одиночно-замещенные изотопологов, и экспоненциально меньших количествах структур, содержащих два или более 13 C. Редкий случай, когда два соседних атома углерода в единой структуре имеют 13 C, вызывает заметный эффект связи между ними, а также сигналы для каждого из них. НЕДОСТАТОЧНЫЙ корреляционный эксперимент использует этот эффект, чтобы предоставить доказательство, для которых атомы углерода в структуре прикреплены друг к другу, которые могут быть полезны для определения фактической структуры неизвестного химического вещества.
В кинетике реакции иногда наблюдается эффект скорости между разными изотопомерами одного и того же химического вещества. Этот кинетический изотопный эффект можно использовать для изучения механизмов реакции путем анализа того, как атом с разной массой участвует в процессе.
В биохимии различия между изотопомерами биохимических веществ, таких как крахмалы, имеют практическое значение в археологии. Они дают ключ к разгадке диеты доисторических людей, которые жили еще во времена палеолита. Это связано с тем, что встречающийся в природе углекислый газ содержит как 12 C, так и 13 C. Однодольные, такие как рис и овес, отличаются от двудольных, таких как картофель и плоды деревьев, относительными количествами 12 CO 2 и 13 CO 2, в которые они входят. их ткани как продукты фотосинтеза. При восстановлении тканей таких субъектов, обычно зубов или костей, относительное содержание изотопов может дать полезные сведения об основном источнике основных пищевых продуктов субъектов исследования.
