Isomerisaatiossa

Isomerisaatiossa molekyyli muuttuu toiseen yhdisteeseen, jolla on sama molekyylikaava mutta erilainen rakenne tai kolmiulotteinen asettelu. Isomerisaatio voidaan jakaa konstitutiiviseen (rakenteelliseen) isomeriaan, jossa atomien sitoutuminen muuttuu, sekä stereoisomeriaan, jossa sitoutuminen pysyy samana mutta avaruusasema muuttuu. Stereoisomereihin kuuluvat geometrinen isomeria (cis/trans) sekä optiset isomeraatit, jotka erovat sekä fysikaalisissa että kemiallisissa ominaisuuksissa.

Isomerisaatio voi tapahtua termisesti tai fotokemiallisesti ja se voidaan kiihdyttää katalyytteillä, hapoilla, emäksillä tai metallikatalyytteillä. Tavallisimpia mekanismeja ovat protonin tai hydride-siirrot sisältävät rearrangementit, sigmatrooppiset rearrangements, sekä suuremmat rakennemuutokset kuten Wagner–Meerwein-, pinakol-, Cope- ja Claisen-tyyppiset reaktiot.

Esimerkkejä: keto-enol-tautomeria on isomerisaatiota; cis-2-butene ja trans-2-butene ovat geometrisia isomereita; teollisuudessa isomerisaatiota sovelletaan n-alkaneiden muuttamiseen haarautuneiksi isomerimeriksi, mikä parantaa polttoaineiden oktanilukua.

Isomerisaation lopullinen jakauma määräytyy energiarakenteiden perusteella, mutta katalyytit voivat nopeuttaa reaktiota ja vaikuttaa tuottoon. Tunnistamiseen käytetään yleisesti NMR-, GC-MS- ja IR-menetelmiä, ja isomerien ominaisuudet ilmenevät sekä fysikaalisissa että reaktiivisissa ominaisuuksissa.