Можно выделить 2 вида структурной изомерии : статическую и динамическую

Различают несколько видов структурной изомерии статического характера (термин статическая означает, что превращение в другую изомерную форму возможно только в процессе химической реакции изомеризации)

3.2.1. Изомерия скелета

1. Вещества разных классов образуются за счет изменения порядка соединения атомов

С₂ Н ₅ N О₂

СН₃ – СН₂ – NО₂ нитроэтан

NH₂ – CH₂ – COОН аминоуксусная кислота

С₂ Н₆ О

СН₃ О СН₃ диметиловый эфир

С₂ Н₅ О Н этанол

2. Возможна изомерия скелета веществ одного класса (алканы, алкены- линейные, разветвленные, циклоалканы- изомеры отличаются размером цикла)

Изомерия цепи алканов начинается с бутана, а алкенов – с бутена.

Алкан состава С ₁₃ Н₂₈ имеет 802 изомера.

_. В химических процессах in vitro превращение линейных алканов в нелинейные под действием высокой температуре и специфических катализаторов используется в производстве высококачественного бензина.

Изомеризация углеродного скелета и превращение нелинейного соединения в линейное

возможно в весьма ограниченном круге биохимических реакций, в которых

обязательно участвует витамин В _12.

Важным биохимическим превращением является реакция изомеризации активной

формы (тиоэфира) метилмалоновой кислоты в активную форму сукцинилКоА

(тиоэфир янтарной кислоты). - макроэргическое соединение)

СН ₃ — СН –СООН

| —> НООС-СН₂ –СН₂ -СО SKoA

СО SKoA

МетилмалонилКоэнзим А сукцинилКоэнзим А

3.2.2. Изомерия положения:

- функциональных групп,

- двойной связи.

Этот вид изомерии важен для понимания свойств биоорганических соединений, создания лекарственных препаратов, которые могут выполнять роль синергистов или антагонистов по отношению к природным соединениям.

Синергисты - действуют в одном направлении(например, возмещают недостаток природного биологически активного соединения), активируют биологические процессы.

Антагонисты (или антиметаболиты) – действуют в противоположном направлении, тормозят биологические процессы.

Например, в составе белка находятся только те природные аминокислот, у которых аминогруппа находится в положении -2 (так называемое α -положение).

а - положение

СН₃ - СН - COOH СН ₂ - СН ₂- COOH

| |

NH₂ NH₂

2-аминопропановая кислота 3-аминопропановая кислота

входит в состав белка не входит в состав белка

(аланин) (ß -аланин)

Природная ненасыщенная олеиновая кислота С ₁₇ Н ₃₅ СООН содержит двойную связь между атомами 9,10. Ее изомеры, отличающиеся расположением двойной связи, не образуются в природных условиях, in vivo.

3.3. Динамическая изомерия.

Ах, все равно»- быстро сказала Алиса-

«Только, знаете, так неприятно

все время меняться»

Л. Кэрролл. «Алиса в стране чудес»

Примером динамической изомерии является таутомерия.

Таутомерия-явление обратимой изомерии, при которой два или более изомеров легко переходят друг в друга. Вещество содержит одновременно несколько изомерных структур, находящихся в равновесии в определенном соотношении.

Термин «таутомерия» ( от греч- «тауто» – тот же самый и «мерос»- часть) был предложен в 1885г. К. Лааром. Выделенные изолированные формы называются десмотропами, а явление в целом- десмотропией.

Наиболее распространенным видом таутомерии явлется прототропная таутомерия, при которой превращение осуществляется в результате перехода атома водорода (в виде протона) внутри молекулы.

Для понимания направления биохимических реакций, строения биологически активных веществ(например, нуклеиновых кислот, моносахаров) необходимо изучить кето-енольную, лактим-лактамную, кольчато-цепную(цикло-оксо) таутомерию.