समावयवता

वे यौगिक जिनके अणुसूत्र तो समान होते हैं, लेकिन भौतिक व रासायनिक गुण भिन्न-भिन्न होते हैं। समावयवी कहलाते हैं तथा यह परिघटना समावयवता कहलाती है। समावयवता वह घटना है जिसमें एक से अधिक यौगिकों का रासायनिक सूत्र समान होता है लेकिन रासायनिक संरचनाएं अलग-अलग होती हैं।

ऐसे रासायनिक यौगिक जिनके रासायनिक सूत्र समान होते हैं लेकिन गुणों और अणु में परमाणुओं की व्यवस्था भिन्न भिन्न होती है, समावयवी कहलाते हैं । इसलिए, जो यौगिक समावयवता प्रदर्शित करते हैं उन्हें समावयवी के रूप में जाना जाता है। शब्द "आइसोमर" ग्रीक शब्द "आइसोस" और "मेरोस" से लिया गया है, जिसका अर्थ है "समान भाग"। यह शब्द स्वीडिश रसायनज्ञ जैकब बर्ज़ेलियस द्वारा वर्ष 1830 में बनाया गया था।

समावयवता के प्रकार

समावयवता मुख्यतः दो प्रकार की होती हैं:

संरचनात्मक समावयवता	त्रिविम समावयवता
स्थिति समावयवता	प्रकाशीय समावयवता
श्रृंखला समावयवता	ज्यामितीय समावयवता
क्रियात्मक समूह समावयवता
मध्यावयवता

संरचनात्मक समावयवता

वे योगिक जिनके अणुसूत्र तो समान होते हैं, किन्तु संरचना भिन्न भिन्न होती है, उन्हें संरचनात्मक समावयवी में वर्गीकृत किया गया है। संरचनात्मक समावयवता (Structural isomerism या constitutional isomerism (per IUPAC)) वह समावयवता है जिसमें दो या दो से अधिक अणुओं , का अणुसूत्र तो समान होता है किन्तु उनके परमाणु आपस में अलग-अलग क्रम में आबन्धित होते हैं। संरचनात्मक समावयवता, त्रिविमसमावयवता से अलग प्रकार की समावयवता है।

जैसे-जैसे कार्बन परमाणुओं की संख्या बढ़ती है, संरचनात्मक समावयवता की विविधता बढ़ती है। यह समावयवता का प्रकार है जिसमें एक निश्चित तत्व के परमाणुओं की संख्या निश्चित होती है लेकिन इसकी संरचना नए गुणों के साथ एक नया यौगिक बनाने के लिए बदल जाती है।

उदाहरण

n-ब्यूटेन और आइसो-ब्यूटेन(दोनों C₄H₁₀)

एथनॉल और डाईमेथिलइथर (दोनों C₂H₆O)

स्थिति समावयवता

स्थिति समावयवता एक प्रकार का समावयवता है जो क्रियात्मक समूहों और यौगिक में बंधों में अंतर दिखाता है, उन्हें स्थिति समावयवता के रूप में जाना जाता है और इस घटना को स्थिति समावयवता नाम दिया गया है।

उदाहरण

1-ब्यूटेनॉल और 2-ब्यूटेनॉल (-OH समूह की स्थिति में अंतर)

CH₃ - CH₂ - CH₂ - C(OH)-H₂ 1-ब्यूटेनॉल

CH₃ - CH₂ - C(OH)H₂ - CH₂ 2-ब्यूटेनॉल

श्रृंखला समावयवता

श्रृंखला समावयवता उस प्रकार की समावयवता है जिसमें कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला में अंतर आ जाता है, जिसे श्रृंखला समावयवता कहते हैं। इस घटना को श्रृंखला समावयवता के रूप में पहचाना जाता है। सरल शब्दों में कहें तो शृंखला समावयवता कार्बन परमाणुओं की व्यवस्था में अंतर दर्शाती है।

उदाहरण

हेक्सेन (C₆H₁₄) का उदाहरण लें। हेक्सेन एक ही आणविक सूत्र के साथ चार और अलग-अलग यौगिक बना सकता है। अन्य यौगिक हैं:

CH₃- CH(CH₃) - CH₂ - CH₂ - CH₃

2-मिथाइल पेंटेन

CH₃ - CH(CH₃) - CH(CH₃) - CH₃

2,3 डाइमिथाइल ब्यूटेन

CH₃ - CH₂ - CH(CH₃) - CH₂ - CH₃

3-मिथाइल पेंटेन,

CH₃ - C(CH₃)₂ - CH₂ - CH₃

2,2 - डाइमिथाइलब्यूटेन।

क्रियात्मक समूह समावयवता

क्रियात्मक समूह समावयवता एक प्रकार की समावयवता है जिसमें क्रियात्मक समूहों की स्थिति में परिवर्तन होता है और उस यौगिक का रासायनिक सूत्र वही रहता है। इस प्रकार के यौगिकों को क्रियात्मक समूह समावयवता के रूप में जाना जाता है।

उदाहरण

अल्कोहल और ईथर

C₂H₅OH

CH₃ - O - CH₃

मध्यावयवता समावयवता

मध्यावयवता समावयवता एक प्रकार का समावयवता है जिसमें अल्काइल समूह में अंतर होता है जो क्रियात्मक समूहों से जुड़ा होता है जिन्हें मध्यावयवता समावयवता के रूप में जाना जाता है।

उदाहरण

मिथाइल प्रोपाइल ईथर और डायथाइल ईथर

CH₃ - O - CH₂ - CH₂ - CH₃

C₂H₅ - O - C₂H₅

टॉटोमेरिज्म (कीटो-एनोल) समावयवता

जब हाइड्रोजन परमाणुओं की स्थिति या प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की स्थिति में अंतर होता है तो इसे टॉटोमेरिज्म के रूप में जाना जाता है और इस घटना को टॉटोमेरिज्म के रूप में जाना जाता है।

उदाहरण

एसीटोन में टॉटोमेरिज्म (कीटो-एनोल)

त्रिविम समावयवता

जब दो या दो से अधिक यौगिकों के रासायनिक सूत्र समान होते हैं परन्तु उनकी द्विक विन्यास अवस्थाएं भिन्न भिन्न होती हैं तो यह घटना त्रिविम समावयवता कहलाती है। त्रिविम समावयवता निम्न प्रकार की होती है।

• ज्यामितीय समावयवता
• प्रकाशिक समावयवता

सिस-समावयवी, ट्रांस-समावयवी

ज्यामितीय (सिस -ट्रांस) समावयवता

ज्यामितीय समावयवता उन यौगिकों में होती है जिनमें द्विबंध पाया जाता है जहां घूर्णन प्रतिबंधित होता है, जैसे कि साइक्लोएल्केन। यह कुछ समूहों की द्विबंध के चारों ओर या एक रिंग के भीतर घूमने में असमर्थता से उत्पन्न होता है, जिससे विभिन्न स्थानिक व्यवस्थाएं होती हैं।

ट्रांस-समावयवता

ट्रांस-समावयवता में, द्विबंध या रिंग से जुड़े पदार्थ या समूह अणु के विपरीत पक्षों पर होते हैं। उनके पास द्विबंध या रिंग के चारों ओर एक अलग स्थानिक व्यवस्था है।

सिस-समावयवता

सिस-समावयवता में, द्विबंध या रिंग से जुड़े प्रतिस्थापन या समूह अणु के एक ही तरफ होते हैं। उनके पास द्विबंध या रिंग के चारों ओर एक समान स्थानिक व्यवस्था है।

उदाहरण

2-ब्यूटीन में, सिस-समावयवी में द्विबंध के एक ही तरफ दो मिथाइल समूह होते हैं, जबकि ट्रांस-समावयवी में वे विपरीत पक्षों पर होते हैं।

प्रकाशिक समावयवता

एनैन्टीओमर्स

प्रकाशिक समावयवता काइरल केंद्रों वाले अणुओं में होता है, जो चार अलग-अलग प्रतिस्थापनों से बंधे कार्बन परमाणु होते हैं। काइरल अणुओं में गैर-सुपरइम्पोज़ेबल दर्पण छवियां होती हैं, और इन दर्पण छवियों को एनैन्टीओमर्स कहा जाता है।

एनैन्टीओमर्स

एनैन्टीओमर्स स्टीरियोइसोमर्स हैं जो एक दूसरे की दर्पण छवियां हैं। समतल-ध्रुवीकृत प्रकाश के साथ उनकी परस्पर क्रिया को छोड़कर उनके पास समान भौतिक और रासायनिक गुण हैं। एक एनैन्टीओमर समतल-ध्रुवीकृत प्रकाश को दक्षिणावर्त घुमाता है (डेक्सट्रोटोटरी, जिसे + या d के रूप में नामित किया गया है), जबकि दूसरा इसे वामावर्त घुमाता है (लेवोरोटरी, जिसे - या l के रूप में नामित किया गया है)।

उदाहरण: l-अलैनिन और d-अलैनिन एक दूसरे के एनैन्टीओमर हैं। उनके पास समान आणविक सूत्र और कनेक्टिविटी है लेकिन काइरल कार्बन केंद्र में उनकी स्थानिक व्यवस्था में भिन्नता है।