Tautomeria

Z Wikipedii

Tautomeria (zwana też dawniej desmotropią) zjawisko występowania w równowadze dwóch różnych związków chemicznych, posiadających tę samą liczbę, tych samych atomów w cząsteczce, ale inaczej z sobą połączonych.

Tautomery przechodzą jedne w drugie na skutek spontanicznej reakcji wewnątrzcząsteczkowej bez jakiegokolwiek udziału innych cząsteczek, choć często na tę równowagę ma wpływ środowiska - zwłaszcza temperatura, pH i stężenie. W chemii organicznej najczęściej spotykane rodzaje tautomerii są związane z przeskokiem atomu wodoru, z bardziej elektroujemnego atomu (tlenu, azotu, siarki) na atom węgla, lub też odwrotnie z atomu węgla na atom bardziej elektroujemny. W większości przypadków równowaga tautomeryczna jest przesunięta w stronę związku, w którym "ruchomy" atom wodoru jest związany z węglem.

Przykładem tautomerii jest np: enolizacja:

w trakcie której atom wodoru przeskakuje z atomu węgla na atom tlenu, na skutek czego grupa karbonylowa zostaje przekształcona w grupę hydroksylową i tworzy się podwójne wiązanie węgiel-węgiel. Zgodnie z zasadą, że trwalszy jest związek, w którym ruchomy atom wodoru jest przy węglu, powstający enol występuje w równowadze w znacznie mniejszym stężeniu niż wyjściowy keton.

Innym przykładem tautomerii jest równowaga enaminowo-iminowa:

w trakcie której następuje przeskok atomu wodoru z atomu azotu na atom węgla. Podobnie jak w przypadku enolu, forma iminowa zdecydowanie dominuje nad formą enaminową.

Kolejny przykład to kwas fosforawy i jego estry. Zarówno sam kwas, jak i jego mono- i diestry występują prawie całkowicie w formie H-fosfonianowej. Siłą napędową takiego położenia równowagi fosforyn - H-fosfonian jest wysoka energia ugrupowania fosforylowego P=O.

Wiązanie P-H można łatwo obserwować za pomocą ³¹P NMR (charakterystyczna stała sprzężenia P-H rzędu 600 - 800 Hz). Forma fosforynowa jest zazwyczaj poniżej granicy detekcji NMR. O jej istnieniu świadczą jednak reakcje możliwe jedynie dla formy posiadającej wolną parę elektronową na atomie fosforu. Forma fosforynowa może też zostać ustabilizowana poprzez związanie w kompleks z metalem przejściowym, np. platyną.^[1]

Występują również inne rodzaje tautomerii m.in. amidowo-imidowa, nitrowo-aci-nitrowa i inne.

Przypisy