Klíčový rozdíl mezi fluxionalitou a tautomerií je ten, že fluxionalita se týká výměny některých nebo všech atomů v molekule, zatímco tautomerie se týká výměny protonů mezi molekulami.
Oba termíny fluxionalita a tautomerie označují výměnu atomů mezi různými polohami, jako jsou axiální a rovníkové polohy. Pokud tyto různé polohy leží na stejné molekule, pak se jedná o fluxionalitu. Ale pokud je atom, který je zaměněn, atom vodíku (proton) a pozice jsou ve dvou různých molekulách, pak se to nazývá tautomerie.
Co je to fluxionalita?
Fluxionalita se týká schopnosti molekuly podléhat dynamice tak, že některé nebo všechny atomy v molekule jsou zaměněny mezi pozicemi ekvivalentními symetrii. Téměř všechny molekuly, které známe, jsou do určité míry fluxní. Dobrým příkladem jsou rotace vazeb, ke kterým dochází v organických sloučeninách.
Obvykle považujeme molekulu za fluxní, pokud její spektroskopický podpis vykazuje rozšíření čar v důsledku chemické výměny. Někdy však nemůžeme tuto vlastnost fluxionality detekovat pomocí spektroskopie kvůli pomalé rychlosti záměny. V takových kontextech můžeme pro tuto detekci použít metodu izotopového značení.
Obrázek 01: Chemická struktura fluoridu fosforečného
Typickou molekulou, která má fluxionalitu, je fluorid fosforečný. Když vezmeme v úvahu jeho fluoridové-NMR spektrum, má 31P-vázaný dublet. To naznačuje, že molekula má atomy fluoru v ekvatoriálních a axiálních polohách a během procesu NMR spektroskopie se rychle vyměňují.
Co je tautomerie?
Tautomerie je pojem v chemii, který popisuje účinek několika sloučenin, které jsou schopné vzájemné konverze přesunutím protonu. Tento účinek je nejběžnější u organických sloučenin, jako jsou aminokyseliny a nukleové kyseliny. Proces této vzájemné konverze je známý jako tautomerizace, což je typ chemické reakce. Zde přemístění protonů znamená výměnu atomu vodíku mezi dvěma jinými formami atomů. Atom vodíku tvoří kovalentní vazbu s novým atomem, který přijímá atom vodíku. Tautomery existují ve vzájemné rovnováze. Vždy existují ve směsi dvou forem sloučeniny, protože se pokoušejí připravit samostatnou tautomerní formu.
Obrázek 02: Tautomerie ve fenolu
Během tautomerizace se uhlíkový skelet molekuly nemění. Mění se pouze poloha protonů a elektronů. Tautomerizace je intramolekulární chemický proces přeměny jedné formy tautomeru na jinou formu. Běžným příkladem je keto-enolová tautomerie. Je to reakce katalyzovaná kyselinou nebo zásadou. Typicky je keto forma organické sloučeniny stabilnější, ale v některých státech je enol forma stabilnější než keto forma.
Jaký je rozdíl mezi fluxionalitou a tautomerií?
Pojmy fluxionalita i tautomerie se týkají výměny atomů mezi různými pozicemi. Klíčový rozdíl mezi fluxionalitou a tautomerií je ten, že fluxionalita se týká výměny některých nebo všech atomů v molekule, zatímco pojem tautomerie se týká výměny protonů mezi molekulami. Navíc se fluxionalita vyskytuje ve stejné molekule, zatímco tautomerie se vyskytuje mezi dvěma molekulami.
Následující tabulka shrnuje rozdíl mezi fluxionalitou a tautomerií.
Shrnutí – Fluxionalita vs tautomerismus
Jak fluxionalita, tak tautomerie se týkají výměny atomů mezi různými pozicemi. Klíčový rozdíl mezi fluxionalitou a tautomerií je ten, že fluxionalita se týká výměny některých nebo všech atomů v molekule, zatímco termín tautomerie se týká výměny protonů mezi molekulami.
