Loading article…
化学において、異性化とは、分子、多原子イオン、または分子断片が異なる化学構造を持つ異性体 へと変化する過程のことである。[ 1 ]エノール化は異性化の一例であり、互変異性化も同様である。[ 2 ]
異性化反応の活性化エネルギーが十分に小さい場合、両方の異性体がしばしば観察され、平衡比は温度依存平衡で互いにシフトします。標準自由エネルギー差の多くの値、、計算結果が示されており、観測データと計算データは良好な一致を示している。[ 3 ]
骨格異性化は、石油化学産業で直鎖アルカンをイソパラフィンに変換するために使用されるクラッキングプロセスで発生し、例としてノルマルオクタンから2,5-ジメチルヘキサン（「イソパラフィン」）への変換が挙げられます。 [ 4 ]
分岐炭化水素を含む燃料は、オクタン価が高いため内燃機関に好まれる。[ 5 ] ただし、ディーゼルエンジンは直鎖炭化水素の方がよく作動する。
トランスアルケンはシスアルケンよりも約 1 kcal/mol 安定です。この効果の例として、シス-2-ブテンとトランス-2-ブテンが挙げられます。この違いは、シス異性体における不利な非結合相互作用に起因します。この効果は、食品加工におけるトランス脂肪の生成を説明するのに役立ちます。場合によっては、UV 光を使用して異性化を逆転させることができます。レスベラトロールのトランス異性体は、光化学反応でシス異性体に変換されます。[ 6 ]
末端アルケンは内部アルケンに異性化しやすい。
金属触媒が存在しない場合、この変換は基本的に起こらない。このプロセスは、シェル社の高級オレフィン製造プロセスにおいて、α-オレフィンを内部オレフィンに変換するために用いられ、変換された内部オレフィンはオレフィンメタセシス反応に供される。
異性体は糖化学における重要なテーマである。最も一般的な糖であるグルコースには、4つの異性体が存在する。
アルドース-ケトース異性化は、ロブリー・デ・ブルイン-ファン・エッケンシュタイン変換としても知られており、糖化学における一例である。[ 7 ]
式(C 5 H 5 ) 2 Fe 2 (CO) 4で表される化合物は、溶液中で 3 つの異性体として存在します。 1 つの異性体では、CO 配位子が末端にあります。 CO のペアが架橋している場合、 C 5 H 5基の位置に応じて、シス異性体とトランス異性体が存在する可能性があります。[ 8 ]
有機金属化学のもう1つの例は、デカフェニルフェロセンの結合異性化、[ (η 5 -C 5 Ph 5 ) 2 Fe]である。[ 9 ] [ 10 ]
異性化酵素は、分子をある異性体から別の異性体に変換する酵素の総称である。
速度論的観点から、異性化は 2 つのカテゴリーに分類できます。[ 11 ]最初のカテゴリーのケースは、等価な構造間の変換を伴います。ほとんどの化学種は、原理的にはこのようなプロセスを受けやすいです。このようなケースの多くは、シクロヘキサン環の反転(椅子型反転)、アンモニアのピラミッド型反転、五配位化合物 (例えば PF5 、 Fe(CO) 5 )のベリー擬回転、ブルバレンのコープ転位、または3 つの二座キレート環を持つ八面体錯体のラセミ化のためのレイ・ダット/ベイラーねじれ (らせん状キラリティ) など、流動的な分子を伴います。
異性化の2番目の大きなカテゴリーでは、異性体は非等価です。例としては、互変異性化（ケト-エノール、ラクタム-ラクチム、アミド-イミジン、エナミン-イミン、ニトロソ-オキシム、ケテン-イノールなど）があり、これらの異性体では一方の異性体が他方よりも安定しています。
このスキームは、以下の微分速度方程式系につながる。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)