Galvenā atšķirība starp fluksionalitāti un tautomērismu ir tāda, ka fluxionalitāte attiecas uz dažu vai visu atomu apmaiņu molekulā, turpretim tautomērija attiecas uz protonu apmaiņu starp molekulām.
Abi termini fluxionalitāte un tautomērija attiecas uz atoma(-u) apmaiņu starp dažādām pozīcijām, piemēram, aksiālo un ekvatoriālo pozīciju. Ja šīs dažādās pozīcijas atrodas uz vienas molekulas, tad tā ir plūstamība. Bet, ja apmainītais atoms ir ūdeņraža atoms (protons) un no pozīcijām atrodas divās dažādās molekulās, tad to sauc par tautomērismu.
Kas ir plūstamība?
Fluksionalitāte attiecas uz molekulas spēju iziet dinamiku tādā veidā, ka daži vai visi atomi molekulā tiek apmainīti starp simetrijai līdzvērtīgām pozīcijām. Gandrīz visas mums zināmās molekulas zināmā mērā ir plūstošas. Labs piemērs ir saišu rotācijas, kas notiek organiskajos savienojumos.
Parasti mēs uzskatām, ka molekula ir plūstoša, ja tās spektroskopiskais signāls uzrāda līniju paplašināšanos ķīmiskās apmaiņas dēļ. Tomēr dažreiz mēs nevaram noteikt šo fluksionalitātes īpašību ar spektroskopijas palīdzību lēnā apmaiņas ātruma dēļ. Šādos gadījumos šai noteikšanai varam izmantot izotopu marķēšanas metodi.
Attēls 01: Fosfora pentafluorīda ķīmiskā struktūra
Tipiska molekula, kurai piemīt plūstamība, ir fosfora pentafluorīds. Apsverot tā fluorīda-KMR spektru, tam ir 31P savienots dublets. Tas norāda, ka molekulā ir fluora atomi ekvatoriālās un aksiālās pozīcijās un tie strauji mainās KMR spektroskopijas procesa laikā.
Kas ir tautomerisms?
Tautomerisms ir jēdziens ķīmijā, kas apraksta vairāku savienojumu ietekmi, kas spēj savstarpēji pārveidoties, pārvietojot protonu. Šis efekts ir visizplatītākais organiskajos savienojumos, piemēram, aminoskābēs un nukleīnskābēs. Šīs savstarpējās konversijas process ir pazīstams kā tautomerizācija, kas ir ķīmiskas reakcijas veids. Šeit protonu pārvietošana nozīmē ūdeņraža atoma apmaiņu starp divām citām atomu formām. Ūdeņraža atoms veido kovalento saiti ar jauno atomu, kas saņem ūdeņraža atomu. Tautomēri pastāv līdzsvarā viens ar otru. Tie vienmēr pastāv divu savienojuma formu maisījumā, jo tie mēģina sagatavot atsevišķu tautomēru formu.
Attēls 02: Tautomerisms fenolā
Tautomerizācijas laikā molekulas oglekļa karkass nemainās. Mainās tikai protonu un elektronu pozīcija. Tautomerizācija ir intramolekulārs ķīmisks process, kurā vienas tautomēra formas pārvērš citā formā. Izplatīts piemērs ir keto-enola tautomerisms. Tā ir skābes vai bāzes katalizēta reakcija. Parasti organiskā savienojuma keto forma ir stabilāka, taču dažos stāvokļos enola forma ir stabilāka nekā keto forma.
Kāda ir atšķirība starp fluxionalitāti un tautomerismu?
Gan termini fluxionalitāte, gan tautomērija attiecas uz atomu(-u) apmaiņu starp dažādām pozīcijām. Galvenā atšķirība starp fluksionalitāti un tautomērismu ir tāda, ka fluxionalitāte attiecas uz dažu vai visu atomu apmaiņu molekulā, turpretī termins tautomērija attiecas uz protonu apmaiņu starp molekulām. Turklāt fluxionalitāte notiek tajā pašā molekulā, savukārt tautomērija notiek starp divām molekulām.
Šajā tabulā ir apkopota atšķirība starp fluxionalitāti un tautomerismu.
Kopsavilkums - plūstamība pret tautomerismu
Gan fuksionalitāte, gan tautomērisms attiecas uz atomu(-u) apmaiņu starp dažādām pozīcijām. Galvenā atšķirība starp fluksionalitāti un tautomērismu ir tāda, ka fluxionalitāte attiecas uz dažu vai visu atomu apmaiņu molekulā, turpretim termins tautomērija attiecas uz protonu apmaiņu starp molekulām.
