構造異性（読み）こうぞういせい（英語表記）structural isomerism

日本大百科全書(ニッポニカ)

構造異性
こうぞういせい
structural isomerism

分子式は同じであるが、構造式が異なる場合におこる異性現象で、いくつかの種類が知られている。

鎖形異性

おもに有機化合物でみられる。たとえば、炭素原子数4の脂肪族飽和炭化水素には、直鎖状のブタンC₄H₁₀と、分鎖したイソブタン（2-メチルプロパン）(CH₃)₃CHの2種類がある。

［岩本振武］

位置異性

同じ骨格の炭素連鎖構造あるいは環状構造に置換基が結合する際に、その位置の違いによっておこる異性。たとえば、プロピルアルコール（1-プロパノール）CH₃CH₂CH₂OHとイソプロピルアルコール（2-プロパノール）CH₃CH(OH)CH₃は、互いに炭素原子数3の直鎖構造で、OH基の結合する炭素が末端（1-位）か中央（2-位）であるかの差による構造異性体である。ベンゼン環に2個の置換基が導入されるときには、オルトo-、メタm-、パラp-の3種の異性体が存在する。置換基の個数が増え、その種類も互いに異なるときには、考えうる異性体の種類はさらに多数となる。

［岩本振武］

官能基異性

官能基の違いによっておこる異性。たとえば、エタノール（エチルアルコール）C₂H₅OHとメチルエーテルCH₃OCH₃の場合がそうである。両者とも分子式はC₂H₆Oである。

［岩本振武］

メタメリズム

官能基異性の一種とも考えられるが、互いに化学的性質が類似しているときにいわれることが多い。プロピルアミンCH₃CH₂CH₂NH₂、イソプロピルアミン(CH₃)₂CHNH₂、エチルメチルアミンC₂H₅NHCH₃、トリメチルアミンN(CH₃)₃の場合がその例となる。

［岩本振武］

核異性

おもに脂環式化合物でみられ、環構造の結合様式の違いによって生ずる異性であり、カンファンとピナンの場合がその例となる。位置異性で例にあげたベンゼンの二置換体などにみられる異性を核異性とよぶこともあり、また、次に述べる環異性に含めることもある。

［岩本振武］

環異性

狭義には、複素環式化合物における原子の結合順序の差による異性をいい、イミダゾールとピラゾールがその例となる。

　錯体における構造異性は複雑であるが、見かけの構造式の差に限定すれば、次のような例がある。

ジイソチオシアナト-ビス（チオ尿素）水銀(Ⅱ) [Hg(SCN)₂(SC(NH₂)₂)₂]と
テトライソチオシアナト水銀酸(Ⅱ)アンモニウム (NH₄)₂[Hg(SCN)₄]
ペンタアンミン(ニトリト-κN)コバルト(Ⅲ)塩化物 [Co(NO₂)(NH₃)₅]Cl₂（黄色）と
ペンタアンミン(ニトリト-κO)コバルト(Ⅲ)塩化物 [Co(ONO)(NH₃)₅]Cl₂（赤色）
ペンタアンミンニトリトコバルト(Ⅲ)塩化物のニトリト配位子NO₂^-は、前者ではN原子、後者ではO原子で配位しており、結合異性とよばれている。

ペンタアンミンクロリドコバルト(Ⅲ)硫酸塩 [CoCl(NH₃)₅]SO₄（赤紫色）と
ペンタアンミンスルファトコバルト(Ⅲ)塩化物 [CoSO4(NH3)5]Cl（バラ色）
これはイオン化異性の例でもある。

［岩本振武］

[参照項目] | イオン化異性 | 異性体 | 位置異性体 | 核異性体 | メタメリズム

構造異性の種類

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

改訂新版　世界大百科事典

構造異性 (こうぞういせい)
structural isomerism

等しい分子式をもつが原子の配列が異なる化合物はたがいに構造異性体であり，この両者の関係を構造異性という。構造異性は異性の起源に応じて次のように分類される。鎖形異性chain isomerismはn-ブタンとイソブタンのように，炭素骨格の鎖が異なることによる異性である。

有機化合物の多様性は炭素原子の原子価が4で，かつ炭素原子どうしが自由に結合できるために起こる。表にアルカンの炭素数と可能な異性体数との関係を示す。位置異性positional isomerismでは，置換基の結合する位置が異なる。プロピルアルコールの－OH基の位置による二つの異性体，キシレンの－CH₃基の位置による三つの異性体がよく知られた例である。

互変異性tautomerismとは化合物の一部（原子または原子団）の移動が低いエネルギー障壁で起こる結果生じる異性で，プロトンH⁺が移動する場合が多い。原子価異性valence tautomerismでは，二つの異性体は結合電子の一部の再配列によって相互変換できる。

原子の位置は若干ずれるが移動はない。したがってプロトン等の移動をともなう互変異性とは区別しなければならない。共鳴に関与する限界構造式の間では電子の分布は異なるが原子の位置は変わらないから，これを原子価異性と混同してはならない。錯体中で配位子が配位するときの配位原子の違いによって生ずる結合異性を，古くは構造異性と称していたことがある。
→互変異性
執筆者：竹内 敬人

表－アルカンの炭素数と異性体数との関係

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

化学辞典 第2版

構造異性
コウゾウイセイ
structural isomerism

二つ以上の化合物が同じ分子式をもちながら構造式を異にするとき，この現象を構造異性といい，それぞれの化合物を構造異性体という．構造異性体は，立体異性体以外の異性体の総称で，分子のなかの原子の配列順序を異にしている．たとえば，C₃H₈Oには1-プロパノールCH₃CH₂CH₂OH，2-プロパノール(CH₃)₂CHOH，およびエチルメチルエーテルCH₃OC₂H₅の3種類の構造異性体がある．一つの分子における原子数が多くなると，その構造異性体の数は急速に増大する．アルカンの炭素原子数と構造異性体の数の関係を表に示す．

構造異性体をさらに，
(1)ブタンとイソブタンのように炭素鎖の枝分れの違いによる炭素鎖異性，
(2)1-プロパノールと2-プロパノールのように官能基の位置の違いによる位置異性，
(3)エタノールとジメチルエーテルのように官能基の種類の違いによる官能基異性，
(4)トリエチルアミンとエチルメチルプロピルアミンのように置換炭化水素基の違いによるメタメリー，
(5)ピリダジンとピリミジンのように原子または基の核における位置の違いによる核異性，
などに分類する場合もあるが，これらの区別は本質的な意味に乏しいので，現在はあまり用いられていない．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

百科事典マイペディア

構造異性【こうぞういせい】

異性の一つ。同じ分子式であっても構造式の違う化合物が２種以上あるとき，それらを互いに構造異性であるという。有機化合物では，同じ構造式をもちながら立体構造の異なる立体異性と対比して使われ，次のようなものがある。位置異性（たとえばプロピルアルコールCH₃CH₂CH₂OHとイソプロピルアルコールCH₃CH（OH）CH₃），連鎖異性（たとえばノルマルブタンCH₃CH₂CH₂CH₃とイソブタンCH₃CH（CH₃）CH₃），官能基異性（たとえばエチルアルコールCH₃CH₂OHとメチルエーテルCH₃OCH₃），メタ異性，核異性，環異性など。無機化合物では配位子の結合の仕方の違うものも含めることが多い。たとえば［Co（NO₂）（NH₃）₅］SO₄（黄色）と［Co（ONO）（NH₃）₅］SO₄（赤色）。

出典　株式会社平凡社

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

構造異性
こうぞういせい
structural isomerism

(1) 分子式は同じでも，その化学的性質が異なっていて，異なった構造式で表わされる2つ以上の化合物がある場合，これらの化合物は互いに構造異性の関係にあるという。この場合に物理的，生物学的性質も互いに異なる場合が多い。核異性 (たとえばベンゼン誘導体の置換基位置の違いによるもの) ，官能基異性 (たとえばエチルアルコールとメチルエーテル) ，鎖異性 (鎖状構造の相違によるもの) ，位置異性 (たとえばプロピルアルコールとイソプロピルアルコール) など，多くの種類がある。一般に有機化合物には種々の異なった原子間結合様式があるため構造異性体が多い。 (→立体異性 ) (2) 錯体において配位子構造の違いによる異性を構造異性という。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

栄養・生化学辞典

構造異性

　同一の分子式で，かつ構造式の異なる分子．

出典　朝倉書店