Isosterie

Der Begriff Isosterie wurde von Langmuir 1919 geprägt und bezeichnet in der Chemie einen bestimmten isoelektronischen Zustand. Dazu vergleicht man zwei Moleküle oder Ionen, die bei gleicher Atomanzahl die gleiche Zahl an Elektronen besitzen. Tragen sie auch noch die gleiche Gesamtladung, dann bezeichnet man sie als isoster; ist die Ladung unterschiedlich, so sind die Teilchen lediglich isoelektronisch. Ist lediglich die Anzahl der Valenzelektronen gleich spricht man von isovalenzelektronisch.

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Als Beispiele seien hier kurz aufgeführt:

1. Kohlenmonoxid (CO) und Stickstoff (N ₂): jeweils 2 Atome und je 10 Valenzelektronen.
2. Benzol (C₆H₆) und Borazol (B₃N₃H₆): jeweils 12 Atome und 30 Elektronen.

Isostere Verbindungen lassen sich durch eine einfache Regel finden, wenn man von zwei Atomen einer beliebigen Verbindung ein Atom mit einem Atom aus einer um x höheren Gruppe des Periodensystems ersetzt und das andere um ein Atom aus einer um x kleineren Gruppe des Periodensystems.

Für Beispiel 1 bedeutet dies: Stickstoff ist in Gruppe 15, Kohlenstoff ist in Gruppe 14 (15-1), Sauerstoff in Gruppe 16 (15+1).

Isostere Verbindungen haben häufig sehr ähnliche physikalische Eigenschaften, daher kann man vielfach von bekannten Verbindungen Rückschlüsse auf unbekannte isostere Verbindungen ziehen. Dieses Prinzip hat auch in der pharmazeutischen Chemie bei der Suche nach neuen Pharmaka Einzug gehalten. Hier wird die Isosterie auch als Bioisosterie bezeichnet.

Die Isosterie sollte nicht mit der Allosterie verwechselt werden.