azonmás* isomer (izomer) mennyiség és összetétel szempontjából azonos atomokból álló, de eltérő szerkezetű molekula. Az azonmások összegképlete azonos, az atomok elhelyezkedésében térnek el egymástól, ezért tulajdonságuk is különbözik.

Kialakulásukban szerepe van az energiának. A molekulák mozgékonyak, változtatják alakjukat; ehhez energia szükséges. Így egyes molekulák bizonyos energiahelyzetben egyformák, megváltozott energiahelyzetben más formájúak, azonmások. Az azonmás állapot a legkisebb energiai igényű forma.

Két fajtáját, a szerkezeti azonmásokat és a térazonmásokat különböztetjük meg; az utóbbinak két formája a téralkati és a térhelyzeti azonmás.

▪ Szerkezeti azonmások: azonos összetételű, az atomok kötésének sorrendjében eltérő azonmások. Nagyon sok formája van.

▪ Térazonmások: azonos összetételű, azonos kötéssorrendű, de térszerkezetükben eltérő azonmások.

- Téralakzati azonmások: olyan térazonmások, amelyek az elektronkötésekkel kapcsolódó atomok és/vagy molekulák között alakulnak ki, vagyis egymással elektronkötéssel kapcsolt atomok hozzák létre. Közéjük tartoznak a cisz–transz (azon–ellentett) azonmások és a térközépponti azonmások.

- Térhelyzeti azonmások: olyan térazonmások, amelyek nem elektronkötésekkel kapcsolódó atomok és/vagy molekulák között alakulnak ki, vagyis az egymással nem elektronkötéssel kapcsolt atomok hozzák létre. Ilyenek a szün–anti azonmások.

(→szerkezeti azonmások, téralakzati azonmások, térazonmások, térhelyzeti azonmások)

azonmásság* isomerism (izomerizmus) az azonmások előfordulása. Vagyis olyan azonos összetételű (azonos számú atomból álló [azonos összegképletű]) és azonos molekulatömegű vegyületek létezése, amelyek szerkezetükben és ennek következtében tulajdonságaikban és némileg különböznek.

azonmásodás* isomerization (izomerizáció) molekula, ion vagy molekularész szerkezeti átalakulása; azonmássá válása.

anomer gyűrűs szénhidrátazonmás (→térazonmás)

atropisomer veszteglő térazonmás (→térazonmásság)

chain →lánc ■ chain isomerism lánc azonmásság (→szerkezeti azonmásság)

enantiomer tükörképi (térközponti) azonmás (→téralakzati azonmások)

epimer egyes szénhidrátazonmás (→térazonmás)

functional ■ functional group →hatócsoport ■ functional (group) isomerism →szerkezeti azonmásság

iso- előtag a molekulák nevében a szénlánc elágazására utal ■ isoform (→testvérmás) ■ isomer (izomer→azonmás ■ isomerism azonmásság (→azonmás) ■ isomerization azonmásodás (→azonmás) ■ isotype (immunglobulin-válfajok) ■ isotope →neutonmás

izo- ■ izoforma →testvérmás ■ izomer →azonmás ■ izomeráció azonmásodás (→azonmás) ■ izomerizmus azonmásság (→azonmás) ■ izotípus ………..■ izotóp →neutronmás

oxo–enol azonmásság (→szerkezeti azonmásság)

szerkezeti azonmások* constitutional isomers azonos atomösszetételű és molekulatömegű, de az atomok kapcsolódásában (összekapcsolódási rendjében) eltérő molekulák. Másként: azonos összegképletű, de különböző szerkezeti képletű vegyületek. A szerkezeti azonmások fizikai tulajdonságai, pl. forráspontjuk, különbözik. (→azonmás)

lánc azonmások* chain isomers az atomok, szokásosan a szénatom elágazásában és/vagy kötésükben eltérő azonmások. Pl.

sorrendi eltérés:

n-bután:

izobután:

kötési eltérés:

A legegyszerűbb szénhidrogéneknek, mint metán (CH₄), etán (CH₃–CH₃) és propán (CH₃–CH₂–CH₃), nincs azonmása, mert a szén és hidrogének kapcsolódása csak egyféleképpen lehetséges.

hatócsoportú azonmások* functional (group) isomers különböző hatócsoportot kapcsoló azonmások. Pl. az acetonban karbonil- (C=O), a propanolban pedig hidroxilcsoport van.

kötésváltó azonmások* tautomers csak a protonok és elektronok elhelyezkedésében más azonmások. A kötésátalakulás voltaképpen protonáthelyeződés* (prototropy): egy proton a molekula egyik helyéről a másikra tevődik át, rendszerint az elektronok eloszlási változásával, a mozgékony hidrogén áttevődésével és kötésváltozással jár. Ezek egyféle kötésben eltérő vegyületek, amelyek könnyen átalakulnak egymásba. Együtt vannak jelen, váltakozó egyensúlyi állapotban, és a vegyi folyamatokban szintén együtt vesznek részt. A kötésváltásnak* (tautomerism) számos formája ismert. Néhány gyakoribb:

• oxo(keto)–enol azonmásság­*. Az α helyzetű szénatom hidrogénjének áthelyeződése. Az oxovegyületekben egy oxigénatom kettős kötéssel kapcsolódik egy szénatomhoz. Az enolformában OH-csoport kötődik telítetlen szénvegyülethez. Az oxovegyületek előfordulhatnak enolformában is (oxo–enol kötésváltás). Az oxoforma erősebb kötésű, és túlsúlyban van a kettő egyensúlyi állapotában. (→hatáscsoport, oxovegyületek)

• laktim–laktám azonmások. Az α helyzetű nitrogénatom hidrogénjének áthelyeződése: –N=C– / –N–C–; a laktimban a szén kettős kötéssel, a laktámban egyes kötéssel kapcsolódik a nitrogénhez. Gyűrűs vegyületekben fordul elő, a gyűrűs savamidokra (laktámokra) jellemző a hidrogénátrendeződés a gyűrűben lévő amidcsoporton belül. Az uracil (pirimidin-2,4-diol) egyensúlyi folyamata:

• Egyéb kötésváltó azonmások: enamin–imin: H−N−C=C / N=C−C−H, nitrozo–oxim: H−C−N=O / C=N−O−H, keten–inol: H−C=C=O / C≡C−O−H, foszfit–foszfonát: P(OR)₂(OH) ⇌ HP(OR)₂(=O), aminosav–ammonium-karboxilát (H₂N−CH₂−COOH / H₃N⁺−CH₂−CO⁻⁾ stb.

gyűrű–lánc azonmások* ring-chain isomers az azonmások egyike nyíltlánc, a másik gyűrűs. Olyan aldehid-/ketocsoportot és OH-csoportot tartalmazó vegyületekben, például szénhidrátokban fordul elő, amelyekben a proton áthelyeződésével a nyílt vegyületből (láncforma) gyűrűs lesz, és fordítva. Az OH-csoport hidrogénje az aldehidcsoportra vándorol, kialakítva a gyűrűformát. Az aldehidlánc utolsó szénatomjához kettős kötéssel kapcsolódó oxigén helyett egyes kötéssel OH-csoport társul. Az ábrán a glükóz (szőlőcukor) példája látható.

tautomer kötésváltó azonmás (→szerkezeti azonmások)

térazonmások* stereoisomers (sztereoizomerek) azonos összetételű, azonos kötéssorrendű, de eltérő térelrendeződésű vegyületek. A térszerkezeti különbség lehet az elektronkötésben lévő és a nem elektronkötésbén lévő atomok és/vagy molekulák között. Az előbbieket téralakzati azonmásoknak, az utóbbiakat térhelyzeti azonmásoknak nevezzük. (→téralakzati azonmások, térhelyzeti azonmások)

téralakzati azonmások configurational isomers összetételükben és a kötési sorrendben is egyező, csupán elektronkötésük körüli térszerkezetükben eltérő vegyületük. Egymásba csak valamelyik elektronkötésük felbomlásával és új elektronkötés kialakulásával alakulhatnak át; a kötések elfordulásával nem. A téralakzati azonmásoknak két alapformáját, a tükörképi és a nem tükörképi azonmásokat különböztetjük meg:

■ Tükörképi (térközponti) azonmások (enantiomers, enantiomerek) egy vagy több térközpontot (térközponti szénatomot) tartalmazó vegyület olyan két formája, amelyek egymásnak tükörképei, de fedésbe – miként a jobb és bal kéz – nem hozhatók. Másképp: olyan molekulák, amelyeknek velük fedésbe nem hozható tükörképi párja is van.

A tükörképi azonmások akkor keletkezhetnek, ha a térközépponti szénatomhoz a négy különböző atom/atomcsoport (vegység) nem azonos sorrendben kapcsolódik. A szénatomhoz kapcsolódó atomok/molekulák egymástól azonos távolságra vannak, és az egymáshoz viszonyított szögük is azonos, ezért a vegyi és a fizikai tulajdonságuk egyforma, kivéve, hogy kristályos formájukban a síkban sarkított fényt (polarized light) ellenkezőleg forgatják (ezért nevezik fényforgató azonmásoknak is), aminek következtében eltérhet a biológiai hatásuk. Pl. a metilcsoport (CH₃) a tejsav bal oldali ábráján a szénatom negyedik kötéséhez, a jobb oldalin a második kötéséhez kapcsolódik. (→térközpontiság)

A kétféle tükörképi azonmás megkülönböztetésére az R, S betűt alkalmazzuk (R–S azonmásság*); és a szénatomhoz kapcsolódó molekulák rangsora szerint határozzuk meg. A rangsort az atomok rendszáma és kapcsolódási sora adja. A legkisebb rangja a legkisebb rendszámú atomnak (H) van. A hatócsoportok rang szerinti sora:­ ─OCH3 > ─OH > ─NH2 > ─COOH > ─CHO > ─CH2OH > ─CH3 > ─H. Az atomok rang szerinti sorát a rendszámuk határozza meg. A rangsor megállapításához az 1., 2. és 3. rangú atomot/hatócsoportot vesszük figyelembe, és hogy azok milyen irányban olvashatók össze. Ha az óramutató járásának megfelelően R (rectus), ha ellenkezően, S (sinister) betűt teszünk a tükörazonmás neve elé. Pl. az ábrán lévő atomok közül a bróm a legnagyobb rendszámú, tehát az 1. rangú. Ezt követi a klór (2. rangú), a harmadik pedig a fluor. Az 1., 2. és 3. rangú atom összeolvasási sorrendje: Br–Cl–F. Ez a bal oldali ábrán egyezik az óramutató járásával, tehát R-előjelet kap. A jobb oldali ábrán ellentétes; ez tehát az S-előjelű. (Az ábra a Fisher-ábrázolás szerinti; a vízszintes és a függőleges kötésvonalak metszéspontja jelöli az α-szénatomot.)

A tükörképi, másként fényforgató azonmásságot hagyománytiszteletből nevezik D–L azonmásságnak* (D/L enantiomerism) is. Emil Fisher nevezéktana szerint a fényt balra forgatót L betűvel (laevus), a jobbra forgatót D betűvel (dexter) jelöljük: L-téralakzat, D-téralakzat. A tükörpár D- vagy L-formáját a glicerinaldehid egyik vagy másik, D-nek vagy L-nek nevezett térszerkezetéhez viszonyítva határozzuk meg. A D- vagy L-glicerinaldehiddel rokonságban lévő vegyületek térszerkezete mindegyikben azonos. A D–L azonmások különböző biológiai tulajdonságú molekulák. A gyakorlatban az R–S és a D–L azonmásság elnevezés is használatos, a kettő azonos.

■ Nem tükörképi azonmások* (diastereomers, diasztereomerek) egymásnak nem tükörképei, és egymással fedésbe sem hozhatók, fizikai és vegyi tulajdonságaikban eltérők. Bennük a molekulák kapcsolódási rendje azonos, egy vagy több nem kapcsolódó atom térbeli helyzete más. Kialakulhat egy vagy több szénatom körül. Ilyenek a cisz–transz azonmások.

cisz–transz (Z–E) azonmások* (azon–ellentett azonmások*) cis–trans isomers olyan nem tükörképi azonmásság, amely két kettős kötéssel kapcsolt szénatomhoz csatlakozó atomok eltérő síkbeli viszonyából keletkezik. Ha a két nagyobb tömegű hatócsoport a kettőskötéssel kapcsolt szénatomok azonos oldalán van, azon* (cisz, egyoldali), ha ellentétesen kapcsolódik, ellentett* (transz, kétoldali) helyzetről beszélünk. Pl. cisz-but-2-én (a metilcsoport, CH₃, egyoldali), míg a transz-but-2-énben kétoldali. Mint az ábrán is látható, ezek nem tükörképei egymásnak.

A kétféle helyzet csak a kettőskötés átmeneti felszakadásával és újraegyesülésével alakulhat át egymásba. A hatócsoportok más térállása miatt különbözik az azonmások tulajdonsága, kölcsönhatása; megváltozik az alakja. A kettő tehát más-más molekula; ez legtöbbször a hagyományos nevükben is kifejeződik. (→cisz–transz)

A cisz–transz nevekkel előfordulhat félreértés, ezért a IUPAC bevezette a szigorúbban szabályozott Z–E rendszert, amely a szénatomokhoz kapcsolódó atomok/molekulák atomszámán alapszik, és rangsort állít fel ennek alapján. Ha a rangsorban nagyobb értékű molekula (példánkban a CH₃, metilcsoport) ugyanazon oldalon van, Z (zusammen), ha különböző, E (entgegen) betűt kap. Pl. (2Z)-but-2-én, illetve (2E)-but-2-én.

térhelyzeti azonmások* conformational isomers, conformers, rotational isomers ugyanazon molekula egyszeres elektronkötése mentén való elfordulásokból létrejöhető térszerkezeti változatok. Egymásba könnyen átfordulnak. A térhelyzeti azonmások tehát az elektronkötések felbomlása nélkül alakulhatnak át egymásba.

Ha az azonmásságot kialakító két molekula egyirányú, szün, ha ellentétes, anti helyzetről beszélünk. Ezt nevezzük szün–anti azonmásságnak. Pl.: az adenozin szün helyzetében a cukor ötödik szénatomjához kapcsolt OH-csoport és a gyűrűs molekula aminocsoportja (a két molekularészlet nem kapcsolódik egymással) egyirányú, az anti helyzetében ellentétes.

Az elforgatással az egyik (A) térhelzeti azonmás átmenetformán (transition state) keresztül átalakul a másik (B) térazonmássá. Az A és a B térazonmás helyi energiája a legkisebb, az átmenetállapoté a legnagyobb. A forgatás az energiakülönbséget (energiagát*) küzdi le. Ha az energiagát kicsi, a két térazonmás könnyen és gyorsan átalakul, szokásosan mindkettő jelen van, váltakozó egyensúlyi állapotban. Ha az energiagát nagy, a forgatás korlátozott, az átmenetalakzat tartósan jelen lehet külön molekulaként; ezt a molekulát nevezzük átmeneti térazonmásnak* (rotational isomer, rotamer). A hosszan megmaradó és ezért elkülöníthető átmeneti térazonmást veszteglő térazonmásnak* (atropisomer) mondjuk.