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आइसोमर्स यौगिक होते हैं जो संरचना में समान होते हैं लेकिन संरचना या स्थानिक व्यवस्था में भिन्न होते हैं। वे पूरे प्रकृति में होते हैं लेकिन कार्बनिक रसायन विज्ञान में विशेष रुचि रखते हैं - कार्बन यौगिकों का अध्ययन - आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण कार्बनिक अणुओं की विशाल विविधता के कारण। वैज्ञानिकों ने गणितीय रूप से सीधे-श्रृंखला वाले कार्बनिक अणुओं के आइसोमरों की संख्या को निकालने की कोशिश की है, जिन्हें एल्केन्स कहा जाता है, लेकिन उन्होंने आइसोमर काउंट और कार्बन सामग्री के बीच कोई सरल संबंध नहीं खोजा है। हालाँकि, कंप्यूटर प्रोग्राम जो एल्केन संरचनाओं को प्रबंधनीय टुकड़ों में विघटित करते हैं, अच्छे परिणाम देते हैं।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
इसके गणितीय रूप से नामांकनों के आइसोमरों की गणना करना असंभव है, लेकिन कंप्यूटर प्रोग्राम इसे बाहर काम करने के लिए एक एल्गोरिथ्म का उपयोग करते हैं।
आइसोमर्स के प्रकार
दो प्रकार के आइसोमर्स संरचनात्मक और ऑप्टिकल हैं। स्ट्रक्चरल आइसोमर्स में परमाणुओं की अलग-अलग व्यवस्था होती है या कार्यात्मक समूहों को कहा जाता है। ये आयोजक कार्यात्मक समूहों की अणुओं की शाखा व्यवस्था में अंतर के परिणामस्वरूप होते हैं। ऑप्टिकल आइसोमर्स, या स्टीरियोइसोमर्स, संरचनात्मक रूप से समान हैं लेकिन उनके परमाणुओं और कार्यात्मक समूहों की ज्यामितीय स्थिति भिन्न हैं। ऑप्टिकल आइसोमर्स के उदाहरणों में दर्पण चित्र और अणु शामिल होते हैं जो विपरीत दिशाओं में मुड़ते हैं।
अलकनियों से मिलें
अल्केन्स कार्बन (C) और हाइड्रोजन (H) परमाणुओं की श्रृंखलाएं हैं। हर n कार्बन परमाणुओं के लिए (2n + 2) हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। Alkanes मुख्यतः प्राकृतिक गैस और कच्चे तेल से उत्पन्न होता है। एल्केन्स में कार्बन उन श्रृंखलाओं को बनाता है जो कार्बन को चार सी परमाणुओं से या तो सी-सी या सी-एच बांड के माध्यम से बांधती हैं। स्ट्रेट (एसाइक्लिक) एल्केन्स न ही रिंग स्ट्रक्चर बनाते हैं। सबसे सरल अल्केन मीथेन (CH4) है। चार या अधिक कार्बन परमाणुओं वाले एल्केन्स संरचनात्मक आइसोमर्स बना सकते हैं, और सात या अधिक कार्बन वाले लोग ऑप्टिकल आइसोमर्स भी बना सकते हैं। कुछ आइसोमर्स "स्टेरॉली प्रतिकूल" हैं, जिसका अर्थ है कि वे बनने की संभावना नहीं है क्योंकि उन्हें स्थिर रहने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
आइसोमर्स की गिनती
कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में रॉबर्ट पाटन और जोनाथन गुडमैन, एक मुफ्त आवेदन की पेशकश करते हैं, जिसे इस्कोाउंट कहा जाता है, जो किसी भी चक्रीय अल्केन के लिए संरचनात्मक और ऑप्टिकल आइसोमरों की संख्या की गणना करता है।आप बस अल्केन में कार्बन की संख्या दर्ज करते हैं और कार्यक्रम संरचनात्मक और ऑप्टिकल आइसोमर काउंट को आंकते हैं, यह देखते हुए कि कितने प्रतिकूल हैं। कार्यक्रम एक एल्गोरिथ्म का उपयोग करता है जो कि आइसोमर की संख्या को प्राप्त करने के लिए पुनरावृत्त अल्केन के एक हिस्से की जांच करता है। उदाहरण के लिए, यदि आप सात में प्रवेश करते हैं, तो कार्यक्रम रिपोर्ट करता है कि C7H16 अल्केन में नौ संरचनात्मक समरूपता और दो ऑप्टिकल हैं।
अस्थिर अल्कनेस
16 या 17 कार्बन के साथ अल्कनेस स्थिर यौगिक नहीं हैं और तेजी से कमरे के तापमान पर अलग हो जाते हैं। C17 सभी में मौजूद नहीं है और C16 केवल बहुत कम तापमान पर ही बना सकता है। कुछ लंबी श्रृंखला वाले एल्केन्स भी अस्थिर होते हैं। इसके परिणामों की रिपोर्ट करते समय IsoCount कार्यक्रम में अस्थिर कार्बन अंशों के लिए खाता है। जैसे-जैसे एल्केन में कार्बन की संख्या बढ़ती है, आइसोमर्स की गिनती तेजी से बढ़ती है। IsoCount लेखकों का अनुमान है कि ब्रह्मांड में सभी कणों के 167 कार्बन के साथ एक अल्केन के आइसोमर्स हैं।