К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных.

Изомеризация. Таутомерия

Химическая реакция, в результате которой происходит превращение одного изомера в другой, называется изомеризацией (или перегруппировкой).

Такие реакции широко используются в промышленности. Например, изомеризацию нормальных алканов в изоалканы проводят для повышения октанового числа моторных топлив, н-пентан изомеризуют в изопентан для последующего дегидрирования в изопрен и т.п.

Изомеризация

В органической химии важную роль играют динамические взаимопревращения структурных изомеров, называемые таутомерией.

Таутомери́я (от греч. ταύτίς – тот же самый и μέρος – мера) — явление обратимой изомеризации, при которой два или более изомера легко переходят друг в друга. При этом устанавливается таутомерное равновесие, и вещество одновременно содержит молекулы всех изомеров (таутомеров) в определённом соотношении.

Причиной таутомерии является перераспределение электронной плотности в молекуле под взаимным влиянием электронных эффектов атомных групп, приводящее к разрыву одних межатомных связей и образованию других, то есть к перестройке структуры молекулы. 

Примеры:

  • кето-енольная таутомерия

Таутомерия

 

  • цикло-цепная (цикло-оксо) таутомерия
Таутомерия глюкозы
Анимация "Таутомерия D-глюкозы"
  
  • лактим-лактамная таутомерия
Цитозин

Перемещение протона (Н+) от одного атома в молекуле к другому и обратно называется прототропией.

Кроме протонов мигрирующими группами могут быть другие катионы (катионотропия),  анионы (анионотропия), металлы (металлотропия), ацильные группы (ацилотропия) и др.

Таутомерные соединения обладают двойственной реакционной способностью, так как являются смесью взаимопревращающихся межклассовых изомеров, отличающихся природой и свойствами функциональных групп. Часто реакция может идти с участием только одного таутомера (даже при небольшом его содержании). При этом таутомерное равновесие смещается в сторону исчезающей формы.

С явлением таутомерии связаны многие химико-технологические процессы, особенно в области синтеза лекарственных веществ и красителей. Очень важна роль таутомерии в процессах, протекающих в живых организмах.

См. понятие Таутомерия в Химической энциклопедии

 

Вы прошли 40% лекции
40%