Modelle der Isomerie

Die Existenz chemischer Isomerie ist 1797 von A. von Humboldt behauptet und ein Vierteljahrhundert später durch J. von Liebig und J.-L. Gay-Lussac bewiesen worden ([9,14]). Aber erst nachdem 1828 F. Wöhler bemerkte, daß aus Ammoniumcyanat Harnstoff entstehen kann, eine Substanz mit derselben Bruttoformel, aber anderen Eigenschaften, wurde das Phänomen in seiner allgemeinen Bedeutung erkannt, und Berzelius führte 1830 dafür den Begriff der Isomerie ein.

Zur Ermittlung der Ursache dieses Phänomens begann man, Moleküle zu skizzieren. Hier sind einige prominente Vorstellungen von Molekülen des Ethanols CHOH. Zunächst die Version von Couper (daß irrtümlich zwei Sauerstoffatome aufgeführt werden liegt daran, daß man damals das Atomgewicht des Sauerstoffs noch nicht kannte):

und nun die von Loschmidt und Kekulé:

Den Durchbruch zur Lösung brachte das Modell von Loschmidt und die anschließ ende Variante von Alexander Crum Brown, der die Couperschen Punkte bzw. die Loschmidtschen und die (zum Teil irreführenden) Kekuléschen Berührungspunkte, die atomare Bindungen andeuten, durch die wesentlich deutlicheren Verbindungskanten ersetzte und damit das graphentheoretische Modell der Moleküle einführte. Crum Brown zeigte 1864 unter anderem, daß es für Propanol zwei Möglichkeiten gibt, drei Kohlenstoffe mit der Bindigkeit 4 mit acht Wasserstoffen der Bindigkeit 1 so zu kombinieren, daß ein Alkohol entsteht:

und