Τα ισομερή είναι χημικές ουσίες που έχουν τους ίδιους τύπους και ποσότητες διαφόρων ατόμων και ωστόσο είναι διαφορετικές ενώσεις. Ένας τύπος ισομερούς είναι το δομικό ισομερές, όπου τα ίδια άτομα συνδέονται με διαφορετικούς τρόπους για να σχηματίσουν διαφορετικά μόρια. Για παράδειγμα, δύο άνθρακες, έξι υδρογόνα και ένα οξυγόνο θα μπορούσαν να διευθετηθούν για να σχηματίσουν διαιθυλαιθέρα (CH3OCH3) ή αιθανόλη (CH3CH2OH). Οι έξι άνθρακες και 12 υδρογόνα που βρίσκονται στον τύπο C6H12 μπορούν να διευθετηθούν ώστε να σχηματίσουν εκπληκτικά 25 διαφορετικά δομικά ισομερή.
Σχεδιάστε μια πιθανή δομή δακτυλίου έξι ατόμων άνθρακα: κυκλοεξάνιο. Αυτή η δομή σχεδιάζεται συνδέοντας τους έξι άνθρακες ο ένας στον επόμενο σε έναν κύκλο έτσι ώστε να σχηματίζουν έναν δακτύλιο. Σχεδιάστε δύο υδρογόνα συνδεδεμένα σε κάθε άνθρακα.
Σχεδιάστε τη μία πιθανή υποκατεστημένη δομή δακτυλίου πέντε άνθρακα: μεθυλοκυκλοπεντάνιο. Αυτή η δομή σχεδιάζεται συνδέοντας πέντε άνθρακες σε έναν δακτύλιο. Τραβήξτε τον εναπομένοντα άνθρακα με τρία υδρογόνα πάνω του (δηλαδή, την ομάδα «μεθυλίου» CH3-) συνδεδεμένο σε οποιονδήποτε άνθρακα σε αυτόν τον δακτύλιο.
Σχεδιάστε τις τέσσερις πιθανές υποκατεστημένες δομές δακτυλίου με τέσσερα άνθρακα: 1,1-διμεθυλοκυκλοβουτάνιο, 1,2-διμεθυλοκυκλοβουτάνιο, 1,3-διμεθυλοκυκλοβουτάνιο και αιθυλοκυκλοβουτάνιο. Αυτές οι δομές σχεδιάζονται σχεδιάζοντας τέσσερις άνθρακες σε έναν δακτύλιο. Δύο ομάδες CH3 ενώνονται με τον άνθρακα στους αριθμούς θέσης που εμφανίζονται στην αρχή του ονόματος. Οποιοσδήποτε άνθρακας στον δακτύλιο μπορεί να επιλεγεί ως Νο. 1, ο άνθρακας δύο θα είναι αυτός δίπλα του. Συνεχίστε σε αυτό το μοτίβο έως ότου ολοκληρωθούν και οι τέσσερις άνθρακες. Η εξαίρεση είναι το αιθυλοκυκλοβουτάνιο, το οποίο έχει την ομάδα «αιθυλίου» CH3CH2- συνδεδεμένη με οποιονδήποτε άνθρακα στον δακτύλιο.
Σχεδιάστε τις έξι πιθανές υποκατεστημένες δομές δακτυλίου με τρεις άνθρακες: 1,2,3-τριμεθυλοκυκλοπροπάνιο, 1,1,2-τριμεθυλοκυκλοπροπάνιο, 1-αιθυλο-1-μεθυλοκυκλοπροπάνιο, 1-αιθυλο-2-μεθυλοκυκλοπροπάνιο, προπυλοκυκλοπροπάνιο και ισοπροπυλοκυκλοπροπάνιο. Αυτές οι δομές σχεδιάζονται τραβώντας τρεις άνθρακες σε έναν δακτύλιο. Όπως προηγουμένως, οι κατάλληλες ομάδες συνδέονται στους κατάλληλους άνθρακες όπως αριθμούνται γύρω από τον δακτύλιο. Σχεδιάζεται μια ομάδα CH3 όπου το μεθύλιο βρίσκεται στο όνομα, μια ομάδα CH3CH2 όταν βρίσκεται το αιθύλιο, το CH3CH2CH2- για το προπύλιο και (CH3) 2CH2- για το ισοπροπύλιο.
Σχεδιάστε τις τέσσερις γραμμικές δομές τεσσάρων άνθρακα που περιέχουν έναν διπλό δεσμό: 2-αιθυλ-1-βουτένιο [CH2 = C (CH2CH3) CHCH2CH3], 2,3-διμεθυλ-2-βουτένιο [CH3C (CH3) = C (CH3) CH2CH3], 2,3-διμεθυλ-1-βουτένιο [CH2 = C (CH3) CH (CH3) CH3] και 3,3-διμεθυλ -1-βουτένιο [CH2 = CHC (CH3) (CH3) CH2CH3].
Σχεδιάστε τις έξι γραμμικές δομές πέντε άνθρακα που περιέχουν έναν διπλό δεσμό: 2-μεθυλ-1-πεντένιο [CH2 = C (CH3) CH2CH2CH3], 3-μεθυλ-1-πεντένιο [CH2 = CHCH (CH3) CH2CH3] 4-μεθυλ-1-πεντένιο [CH2 = CHCH2CH (CH3) CH3], 2-μεθυλ-2-πεντένιο [CH3C (CH3) = CHCH2CH3], 3-μεθυλ-2-πεντένιο [CH3CH = C (CH3) CH2CH3] και 4-μεθυλ-2-πεντένιο [CH3CH = CHCH (CH3) CH3].
Σχεδιάστε τις τρεις γραμμικές δομές έξι άνθρακα που περιέχουν έναν διπλό δεσμό: 1-εξένιο [CH2 = CHCH2CH2CH2CH3], 2-εξένιο [CH3CH = CHCH2CH2CH3] και 3-εξένιο [CH3CH2CH = CHCH2CH3].