Валериановая кислота, или пентановая кислота, имеет молекулярную формулу C5H10O2. Изомеры этой кислоты включают структурные изомеры, которые имеют ту же молекулярную формулу, но отличаются строением карбонового скелета или расположением функциональных групп.
Изомеры карбоновых кислот:
- 2-метилбутановая кислота (изовалериановая кислота): CH3-CH(CH3)-CH2-COOH. В этом случае одна из метильных групп перемещается на второй атом углерода, образуя разветвление.
- 3-метилбутановая кислота (изомасляная кислота): (CH3)2CH-CH2-COOH. В этом случае разветвление идет на третий атом углерода.
- 2,2-диметилпропановая кислота (пивалиновая кислота): (CH3)3C-COOH. Здесь все три метильные группы находятся на втором атоме углерода, создавая значительное разветвление.
Изомеры эфиров:
- Метилбутаноат: CH3-CH2-CH2-COO-CH3. Эфир, образованный из бутановой кислоты и метанола.
- Этилпропаноат: CH3-CH2-COO-CH2-CH3. Эфир, образованный из пропановой кислоты и этанола.
- Пропилэтаноат: CH3-COO-CH2-CH2-CH3. Эфир, образованный из этановой кислоты и пропанола.
- Изопропилэтаноат: CH3-COO-CH(CH3)2. Эфир, образованный из этановой кислоты и изопропанола.
- Бутилметаноат: H-COO-CH2-CH2-CH2-CH3. Эфир, образованный из метановой кислоты и бутанола.
Эти изомеры могут проявлять различные физические и химические свойства. Например, разветвленные изомеры карбоновых кислот (такие как изовалериановая и пивалиновая кислоты) могут иметь более низкие температуры кипения и плавления по сравнению с линейной валериановой кислотой. Эфиры, в зависимости от их структуры, могут обладать различными запахами и растворимостью в воде.
Общая тема изомерии в органической химии играет важную роль в фармацевтике, пищевой промышленности и других областях, поскольку изомеры могут обладать совершенно разными химическими и биологическими свойствами.