Izomerizm nima?

Turli-tuman uglevodorodlar
Benzin misolida koʻrganimizdek, uglevodorodlar turli xil shakllarda boʻladi. Ular uzunligi jihatidan farq qilishi, tarmoqlangan yoki tarmoqlanmagan, chiziqli yoki halqali shaklga ega (yoki ikkalasi ham) boʻlishi mumkin va uglerodlar bir-biri bilan yakka, qoʻshbogʻ va uchbogʻ kabi turli xil birikmalarni hosil qilishi mumkin. Ikkita uglevodorod bir xil molekulyar formulaga ega boʻlsa ham, ularning atomlari bir-biri bilan turli yoʻllar bilan bogʻlanib, izomerlar hosil qila oladi (va baʼzida bu ikki molekulaga bir-biridan farq qiluvchi xossalarni beradi).
Ushbu strukturaviy xossalarning har biri uglevodorod molekulasining uch oʻlchamli shakliga yoki molekulyar geometriyasiga taʼsir qilishi mumkin. DNK, oqsillar va uglevodlar kabi yirik biologik molekulalarda uglerod skeletidagi strukturaviy farqlar koʻpincha molekulaning funksiyasiga taʼsir qiladi.
Uglevodorod zanjiridagi halqalar, koʻp bogʻlar va tarmoqlanish
Uglevodorod zanjirlari uglerod atomlari orasidagi bir qancha aloqalar natijasida hosil boʻladi. Ushbu zanjirlar uzun yoki qisqa boʻlishi mumkin: masalan, etan zanjirida atigi ikkita, dekanda esa oʻnta uglerod mavjud. Hamma uglevodorodlar ham toʻgʻri (tarmoqlanmagan) zanjirga ega emas. Masalan, dekanda (C10H22C10​H22​start text, C, end text, start subscript, 10, end subscript, start text, H, end text, start subscript, 22, end subscript) oʻnta uglerod atomi bir qatorda joylashgan, ushbu molekulyar formula bilan ifodalanuvchi boshqa uglevodorodlarda esa turlicha tarmoqlangan, biroz kaltaroq birlamchi zanjirlar mavjud. Haqiqatan ham, dekanning (C10H22C10​H22​
bir xil molekulyar formulaga ega boʻlgan 75 ta izomeri mavjud.
Uglevodorodlar oddiy bogʻ, qoʻshbogʻ va uchbogʻ singari turlicha kombinatsiyada oʻzaro bir-biriga bogʻlangan uglerod bogʻlarini oʻz ichiga oladi. Etan, eten va etin uglevodorodlari misolida har bir turdagi bogʻ moddalarning molekulyar geometriyasiga qanchalik taʼsir qilishini quyida koʻrib chiqamiz:

Etan: uglerod atomlari bogʻlanishining tetraedral joylashuvi.
Eten: qoʻshbogʻ mavjud boʻlgani sababli tekislik shaklida joylashuvi.
Etin: uchbogʻ mavjud boʻlgani sababli molekulaning chiziqli koʻrinishi.
Grafik material OpenStax Biology (CC BY 3.0)ning “Carbon: Figure 2” materialidan oʻzgartirib olindi.

• 
  Etan (C2H6C2​H6​start text, C, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, H, end text, start subscript, 6, end subscript) ikkita uglerod atomi bir-biri bilan oddiy bogʻ orqali bogʻlangani uchun ikkita tetraedr shakl hosil qiladi (har bir uglerodning atrofida bittadan tetraedr shakl bor). Eng muhimi, uglerod-uglerod bogʻi atrofida erkin aylanish sodir boʻladi.
  
• 
  Bundan farqli oʻlaroq, eten ikkita uglerod atomlari orasida qoʻshbogʻ boʻlgani sababli tekis yuza (barcha atomlar bir tekislikda yotadi) hosil qiladi. Elektron juftlar uglerod-uglerod qoʻshbogʻi atrofida erkin aylana olmaydi. Bu uglerod-uglerod qoʻshbogʻiga xos boʻlgan umumiy xususiyatdir, agar siz molekulada bu kabi bogʻlanishga duch kelsangiz, bilingki, molekulaning qoʻshbogʻ hosil qilgan qismi tekis yuza hosil qiladi va aylanish sodir boʻlmaydi.
  
• 
  Va nihoyat, uchbogʻ yordamida bogʻlangan ikkita ugleroddan tashkil topgan etin ham chiziqli, ham tekis yuzani hosil qiladi. Qoʻshbogʻdagi singari uglerod-uglerod uchbogʻi atrofida aylanish sodir boʻlmaydi.
  

Uglevodorodlarda kuzatish mumkin boʻlgan yana bir strukturaviy tuzilish bu uglerod atomlarining halqa hosil qilishidir. Uglevodorodlarda uchrovchi halqasimon zanjirlar turli xil shaklda boʻlishi, tarmoqlarga boʻlinishi yoki qoʻshbogʻga ega boʻlishi mumkin. Bir-biriga tutashgan atomlari tekis yuzani hosil qiluvchi muayyan halqalar quyida koʻrsatilgan benzol halqasi kabi oʻta barqarordir. Ushbu halqalar aromatik halqalar deb atalib, baʼzi bir aminokislotalar, testosteron va estrogen kabi gormonlar (asosan erkaklar va ayollar jinsiy gormonlari) tarkibida uchraydi.

Halqali strukturaga ega boʻlgan organik molekulalar: siklopentan, siklogeksan, benzol va piridin.
Grafik material OpenStax Biologyʼdan olindi.
Piridin kabi baʼzi bir aromatik uglerod zanjirlari uglerod va vodoroddan boshqa atomlarni ham oʻziga biriktirgan boʻladi. Qoʻshimcha atomlari mavjud boʻlgani sababli ushbu molekulalar uglevodorodlar sifatida guruhlanmaydi. Aromatik birikmalar haqida siz aromatik birikmalar mavzusidan koʻproq maʼlumot olishingiz mumkin.