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異性体とは?

いせいたい

異性体とは、分子式が同じでも原子の結合の仕方や空間的配置が異なるために性質が異なる化合物の関係を指します。

異性体(いせいたい、isomer)とは、同じ分子式(同じ種類・数の原子)をもちながら、原子の結合順序や空間配置が異なるために、化学的・物理的性質が異なる化合物どうしの関係を指します。化学の基本概念の一つであり、医薬品・食品・材料科学など幅広い分野で重要です。

異性体は大きく次のように分類されます。

  • 構造異性体(constitutional isomers):原子の結合のつながり方(骨格・位置・官能基)が異なる。例:ブタンとイソブタン
  • 立体異性体(stereoisomers):結合の順序は同じだが空間的配置が異なる。シス-トランス異性体や光学異性体(鏡像異性体)などが含まれる

特に光学異性体(エナンチオマー)は医薬品の分野で重要で、同じ分子式・結合構造でも鏡像の関係にある2種類の化合物が全く異なる薬理作用や毒性を示すことがあります。例えばサリドマイドでは一方の光学異性体は鎮静作用をもつ一方、もう一方は催奇形性を示すことが知られています。

このように異性体の概念は、分子の性質を「式」だけでなく「構造」や「立体配置」まで含めて理解する必要があることを示しており、有機化学の根幹をなす重要な考え方です。

使い方・例文

エタノール(飲料用アルコール)とジメチルエーテルはどちらも分子式C₂H₆Oですが性質が全く異なります。これが構造異性体の典型例です。医薬品開発の文脈では「光学異性体の片方だけに薬効がある」と説明されることがあります。

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