A fluxionalitás és a tautoméria közötti fő különbség az, hogy a fluxionalitás a molekulában lévő atomok egy részének vagy összességének kicserélődését jelenti, míg a tautomerizmus a protonok molekulák közötti cseréjét jelenti.
Mind a fluxionalitás, mind a tautoméria kifejezés az atom(ok) különböző pozíciók, például axiális és ekvatoriális helyzetek közötti felcserélésére utal. Ha ezek a különböző pozíciók ugyanazon a molekulán helyezkednek el, akkor ez fluxionalitás. De ha a felcserélt atom hidrogénatom (proton), és a pozíciók két különböző molekulában vannak, akkor ezt tautomériának nevezzük.
Mi a fluxionalitás?
A fluxionalitás egy molekula azon képességére utal, hogy olyan dinamikán megy keresztül, hogy a molekulában lévő atomok egy része vagy mindegyike felcserélődik a szimmetria-egyenértékű pozíciók között. Szinte az összes általunk ismert molekula bizonyos mértékig fluxionális. Jó példa erre a szerves vegyületekben végbemenő kötésforgatások.
Általában azt tekintjük, hogy egy molekula fluxionális, ha spektroszkópiai jele a kémiai csere következtében kiszélesedő vonalat mutat. Előfordul azonban, hogy a fluxusosságnak ezt a tulajdonságát spektroszkópiával nem tudjuk kimutatni a lassú felcserélődési sebesség miatt. Ilyen esetekben használhatjuk az izotópos jelölés módszerét a kimutatáshoz.
01. ábra: A foszfor-pentafluorid kémiai szerkezete
A foszfor-pentafluorid tipikus molekula, amely fluxionális. Fluorid-NMR spektrumát tekintve 31P-kapcsolt dublettje van. Ez azt jelzi, hogy a molekulában fluoratomok vannak ekvatoriális és axiális helyzetben, és ezek gyorsan cserélődnek az NMR-spektroszkópia során.
Mi az a tautoméria?
A tautomerizmus egy olyan fogalom a kémiában, amely több olyan vegyület hatását írja le, amelyek egy proton áthelyezése révén képesek egymással átalakulni. Ez a hatás leggyakrabban olyan szerves vegyületekben jelentkezik, mint az aminosavak és a nukleinsavak. Ennek az interkonverziónak a folyamatát tautomerizációnak nevezik, amely egyfajta kémiai reakció. Itt a protonok áthelyezése egy hidrogénatom kicserélését jelenti két másik atomforma között. A hidrogénatom kovalens kötést képez az új atommal, amely megkapja a hidrogénatomot. A tautomerek egyensúlyban vannak egymással. Mindig a vegyület két formájának keverékében léteznek, mivel külön tautomer formát próbálnak előállítani.
02. ábra: Tautomerizmus fenolban
A tautomerizáció során a molekula szénváza nem változik. Csak a protonok és az elektronok helyzete változik. A tautomerizáció egy intramolekuláris kémiai folyamat, amelynek során a tautomer egyik formája egy másik formává alakul. Gyakori példa a keto-enol-tautomerizmus. Ez egy sav vagy bázis katalizált reakció. Általában egy szerves vegyület keto formája stabilabb, de bizonyos állapotokban az enol forma stabilabb, mint a keto forma.
Mi a különbség a fluxionalitás és a tautoméria között?
Mind a fluxionalitás, mind a tautoméria kifejezés az atom(ok) különböző pozíciók közötti felcserélésére utal. A fluxionalitás és a tautomerizmus közötti fő különbség az, hogy a fluxionalitás a molekulában lévő néhány vagy az összes atom cseréjére vonatkozik, míg a tautomerizmus kifejezés a protonok molekulák közötti cseréjére utal. Ezenkívül a fluxionalitás ugyanabban a molekulában fordul elő, míg tautoméria két molekula között.
A következő táblázat összefoglalja a fluxionalitás és a tautoméria közötti különbséget.
Összefoglaló – Fluxionalitás vs tautomerizmus
Mind a fluxionalitás, mind a tautomerizmus az atom(ok) különböző pozíciók közötti felcserélésére utal. A fluxionalitás és a tautomerizmus közötti fő különbség az, hogy a fluxionalitás a molekulában lévő atomok egy részének vagy összességének kicserélődését jelenti, míg a tautoméria kifejezés a protonok molekulák közötti cseréjét jelenti.
