構造式は、分光学的方法によって決定されると、その構造に光を流し、分子の結合のグラフ表示です。特定の化合物に言及する場合、これは最も具体的な方法であり、同じ分子式に対応するいくつかの異性体ではありません。
たとえば、ブタンC 4 H 10には、n-ブタン（直鎖）と2-メチル-プロパン（分岐）という2つの異性体があります。分子式は2つのうちのどちらかを区別しません。一方、構造式を使用すると、一方が線形で他方が分岐していることが正確にわかります。
構造式により、化合物の分子構造を詳しく調べることができます。出典：Pixabay。
構造式を使用すると、化学反応中に分子が受ける変化を理解しやすくなります。そのリンクのどれが壊れているか、その構造がプロセスとその最後でどのように変更されるか。これらの式を読むことを学ぶことは、分子の特性を表面的に予測することと同じです。
構造式は2D表現ですが、いくつかの3次元的および幾何学的な側面を示すことができます。化合物の構造が調査されるほど、その構造式はより洗練され、忠実になります。そうでなければ、それは分子の性質を理解するために本質的な側面を省きます。
構造式の例
各化合物にはそれぞれの構造式があり、使用する投影法または遠近法のタイプによって異なります。たとえば、凝縮式と骨格式、ルイス構造、立体化学予測はすべて構造式であり、分子構造に関するできるだけ多くの情報をグラフ化することに専念しています。
非常に多くあるので、カバーされるのは少数の単純な例だけです。
グルコース
α-グルコースの構造のさまざまな表現。出典：Wikipedia経由のYikrazuul
グルコース分子の4つの表現が上の画像に示されています。それぞれが有効な構造式です。ただし、2（ハワース図法）と3（椅子の図法）は、通常、学術書や出版物で最も使用されます。
4は、どのOHグループが六角形リングの上（厚いウェッジ）または下（点線のウェッジ）にあるかを直接示すという利点があります。つまり、その立体化学の理解を容易にします。対照的に、1（Tollens-Fisher投影）は、循環型に変換する前のグルコースの線形特性を示しています。
メタン
メタンの構造式。出典：MolView経由のGabrielBolívar。
上には、メタンの2つの構造式があり、その凝縮分子式はCH 4です。化学の知識が不足している人は、式CH 4を、中心に水素原子がある分子であるかのように解釈できます。
しかし実際には（そして必然的に）、構造式は炭素が中心原子であることを明確にします。したがって、4つのCH結合があります。また、左側の式は実際には四面体（右側の式）であるにもかかわらず、分子が平坦であるという誤った印象を与えることに注意してください。
そのため、右側の構造式では、結合がくさびで表され、各水素原子（四面体の頂点）の相対的な空間位置を示しています。
メタノール
メタノールの構造式。出典：NEUROtiker
メタノールの構造式はメタンとほぼ同じですが、HがOHで置換されている点が異なります。その凝縮または化学式は、CH 3 OH、および分子CH 4 Oです。これも、四面体からなることが観察されています。
エタノール
エタノールの構造式。出典：MolView経由のGabrielBolívar。
次に、リストの次のアルコールであるエタノールに移ります。その化学式または凝縮式はCH 3 CH 2 OHであり、それ自体ですでに線形構造を示しています。明確にするために、上の画像の構造式は、エタノールが直鎖または骨格であることを効果的に示しています。
よく見ると、各炭素原子の周囲は四面体です。
フルクトース
β-D-フルクトフラノースの構造式。出典：NEUROtiker（トーク•投稿者）
上には、フルクトースの構造式、より正確にはそのフラヌス環（5員環）のハワース図があります。注構造式が明らかにどのくらいの、分子1とは異なり、C 6 H 12 O 6、どのグルコース、両方とも異なる糖と一致するが、しかし。
水
水の構造式。出典：Benjah-bmm27（Wikipedia経由）。
水の化学式はH 2 Oであり、これも凝縮および分子式に対応しています。メタンと同様に、水分子を知らない（そして化学結合の概念を持たない）人々は、その構造がOHHであると信じるかもしれません。上の画像の構造式は、真の構造を明確に示しています。
理解されていませんが、酸素と水素原子の自由電子のペアは、酸素の周囲に四面体を引きます。これは、水の電子幾何学：四面体です。一方、2つの水素原子はブーメランに似た平面を確立します。これが水の分子構造です。
水の構造式は、説明した例の中で最も単純ですが、それだけで表現できるよりも多くの秘密と異常を隠しています。
アスピリン
アスピリンの構造式。出典：MolView経由のGabrielBolívar。
私たちは構造式の最初の「欠陥」の1つを持っています。これは、この場合、アスピリンのベンゼン（六角）環の芳香族性に対応します（上）。
この式を注意深く見ると、それが本質的に平らな分子であるという結論に達します。つまり、その左側にあるメチル基CH 3を除いて、ほぼすべての原子が同じ平面に「残り」、炭素の四面体環境が再び表示されます。
繰り返しますが、構造式はその平坦な分子式C 9 H 8 O 4よりもはるかに多くの情報を提供します。これは、アスピリンとは完全に異なる、多数の構造異性体に対応しています。
ベンゼン
ベンゼンの構造式。出典：MolView経由のGabrielBolívar。
最後に、ベンゼンの構造式を上に示します。その分子式はC 6 H 6であり、6つの炭素原子と6つの水素原子が効果的に含まれていることを示しています。しかし、それはベンゼンの真の構造については何も述べていません。
C = C二重結合は静的ではありません。電子のペア、特に炭素のp軌道にある電子は、リング内で非局在化するためです。その結果、ベンゼンにはいくつかの共鳴構造があり、それぞれが独自の構造式を持っています。
この非局在化はベンゼンの芳香族性の一部であり、左側の構造式では忠実に表されていません。最も近いのは、二重結合を円（ドーナツと呼ばれることもあります）で置き換えて、リングの芳香性を示します（画像の右側）。
そして、骨格式はどうですか？これは構造的なものと非常によく似ていますが、水素原子を表していないという点だけが異なります。したがって、グラフ化がより簡単で快適になります。右側のベンゼン環がその骨格式になります。
参考文献
- ウィッテン、デイビス、ペック、スタンリー。（2008）。化学 （第8版）。CENGAGEラーニング。
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