Kľúčový rozdiel medzi fluxionalitou a tautomériou je ten, že fluxionalita sa týka výmeny niektorých alebo všetkých atómov v molekule, zatiaľ čo tautoméria sa týka výmeny protónov medzi molekulami.
Pojmy fluxionalita a tautoméria sa vzťahujú na výmenu atómov medzi rôznymi polohami, ako sú axiálne a rovníkové polohy. Ak tieto rôzne polohy ležia na tej istej molekule, potom ide o fluxionalitu. Ale ak je atóm, ktorý je zamenený, atóm vodíka (protón) a pozície sú v dvoch rôznych molekulách, potom sa to nazýva tautoméria.
Čo je to fluxionalita?
Fluxionalita sa vzťahuje na schopnosť molekuly podrobiť sa dynamike tak, že niektoré alebo všetky atómy v molekule sú zamenené medzi symetricky ekvivalentnými polohami. Takmer všetky molekuly, ktoré poznáme, sú do určitej miery fluxné. Dobrým príkladom sú rotácie väzieb, ktoré prebiehajú v organických zlúčeninách.
Zvyčajne považujeme molekulu za fluxnú, ak jej spektroskopický podpis vykazuje rozšírenie čiary v dôsledku chemickej výmeny. Niekedy však nemôžeme zistiť túto vlastnosť fluxionality pomocou spektroskopie kvôli nízkej rýchlosti zámeny. V takýchto súvislostiach môžeme na túto detekciu použiť metódu izotopového značenia.
Obrázok 01: Chemická štruktúra fluoridu fosforečného
Typickou molekulou, ktorá má fluxionalitu, je fluorid fosforečný. Keď vezmeme do úvahy jeho fluoridové-NMR spektrum, má 31P-spojený dublet. To naznačuje, že molekula má atómy fluóru v ekvatoriálnych a axiálnych polohách a počas procesu NMR spektroskopie sa rýchlo vymieňajú.
Čo je tautoméria?
Tautomerizmus je pojem v chémii, ktorý opisuje účinok niekoľkých zlúčenín, ktoré sú schopné vzájomnej konverzie premiestnením protónu. Tento účinok je najbežnejší u organických zlúčenín, ako sú aminokyseliny a nukleové kyseliny. Proces tejto vzájomnej premeny je známy ako tautomerizácia, čo je typ chemickej reakcie. Premiestnenie protónov tu znamená výmenu atómu vodíka medzi dvoma inými formami atómov. Atóm vodíka tvorí kovalentnú väzbu s novým atómom, ktorý prijíma atóm vodíka. Tautoméry existujú vo vzájomnej rovnováhe. Vždy existujú v zmesi dvoch foriem zlúčeniny, pretože sa pokúšajú pripraviť oddelenú tautomérnu formu.
Obrázok 02: Tautoméria vo fenole
Počas tautomerizácie sa uhlíkový skelet molekuly nemení. Zmení sa iba poloha protónov a elektrónov. Tautomerizácia je intramolekulárny chemický proces premeny jednej formy tautoméru na inú formu. Bežným príkladom je keto-enol tautoméria. Ide o reakciu katalyzovanú kyselinou alebo zásadou. Typicky je keto forma organickej zlúčeniny stabilnejšia, ale v niektorých stavoch je enolová forma stabilnejšia ako keto forma.
Aký je rozdiel medzi fluxionalitou a tautomériou?
Pojmy fluxionalita aj tautoméria sa vzťahujú na výmenu atómov medzi rôznymi polohami. Kľúčový rozdiel medzi fluxionalitou a tautomériou je ten, že fluxionalita sa týka výmeny niektorých alebo všetkých atómov v molekule, zatiaľ čo pojem tautoméria sa týka výmeny protónov medzi molekulami. Navyše, fluxionalita sa vyskytuje v tej istej molekule, zatiaľ čo tautoméria sa vyskytuje medzi dvoma molekulami.
Nasledujúca tabuľka sumarizuje rozdiel medzi fluxionalitou a tautomériou.
Zhrnutie – Fluxionalita verzus tautoméria
Fluxionalita aj tautoméria sa týkajú výmeny atómov medzi rôznymi polohami. Kľúčový rozdiel medzi fluxionalitou a tautomériou je ten, že fluxionalita sa týka výmeny niektorých alebo všetkých atómov v molekule, zatiaľ čo výraz tautoméria sa týka výmeny protónov medzi molekulami.
