Hiện tượng đồng phân trong hóa học hữu cơ là hiện tượng mà hai hoặc nhiều hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng lại có cấu trúc hoặc bố trí các nguyên tử khác nhau, dẫn đến các tính chất hóa học và vật lý khác nhau. Đây là một khía cạnh quan trọng và thú vị trong hóa học hữu cơ vì nó cho thấy sự đa dạng và phong phú của các hợp chất hữu cơ. Có hai loại đồng phân chính:

1. Đồng phân cấu trúc (structural isomers): Là các đồng phân mà các nguyên tử trong phân tử được sắp xếp theo cách khác nhau, dẫn đến các cấu trúc khác nhau. Ví dụ, butan (C4H10) có thể tồn tại dưới dạng n-butan (mạch thẳng) và isobutan (mạch nhánh).

2. Đồng phân lập thể (stereoisomers): Là các đồng phân có cùng cấu trúc liên kết nhưng khác nhau ở cách bố trí không gian của các nguyên tử. Đồng phân lập thể bao gồm hai loại chính:

   • Đồng phân hình học (geometric isomers): Là các đồng phân khác nhau ở cách bố trí không gian của các nhóm thế quanh liên kết đôi hoặc liên kết vòng, ví dụ như cis- và trans-2-butene.

   • Đồng phân quang học (optical isomers): Là các đồng phân có khả năng quay mặt phẳng phân cực của ánh sáng, ví dụ như enantiomers của axit lactic.

Hiện tượng đồng phân giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của các hợp chất hữu cơ, từ đó ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như dược phẩm, hóa chất và công nghiệp.