同分異構(gòu)體(正確術(shù)語應(yīng)為同分異構(gòu)體或簡稱為異構(gòu)體)是指具有相同分子式(即相同的原子組成和數(shù)量),但分子結(jié)構(gòu)不同的化合物。這些結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致它們在物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)或生物活性上有所不同。以下是詳細分類和解釋:
1.?結(jié)構(gòu)異構(gòu)(構(gòu)造異構(gòu))
- 定義:原子連接順序或官能團位置不同。
- 類型:
- 鏈異構(gòu):碳骨架排列差異,如正戊烷、異戊烷和新戊烷。
- 官能團異構(gòu):不同官能團導(dǎo)致性質(zhì)差異,例如:
- 乙醇(C?H?OH)與甲醚(CH?OCH?)(分子式均為C?H?O)。
- 葡萄糖與果糖(同為C?H??O?,但分別為醛糖和酮糖)。
2.?立體異構(gòu)(空間異構(gòu))
- 定義:原子空間排列不同,分子式與基本結(jié)構(gòu)相同。
- 類型:
- 順反異構(gòu):雙鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu)中原子位置差異,如順式/反式丁烯二酸。
- 對映異構(gòu)(手性異構(gòu)):鏡像對稱結(jié)構(gòu),如左旋(L-)和右旋(D-)氨基酸,生物活性常顯著不同。
3.?影響
- 物理性質(zhì):熔點、沸點、溶解度等差異(如正戊烷比異戊烷沸點高)。
- 化學(xué)性質(zhì):反應(yīng)速率或路徑不同(如官能團異構(gòu)體的反應(yīng)類型差異)。
- 生物活性:手性異構(gòu)體可能完全無效或有毒(如藥物沙利度胺的悲劇案例)。

注意:同位素(如碳-12與碳-14)是原子核差異,與同分異構(gòu)體無關(guān)。
理解同分異構(gòu)體有助于解釋化合物多樣性,尤其在藥物設(shè)計和材料科學(xué)中至關(guān)重要。