Tautómero

Tautómeros (del grec tauto = igual i grec mers = la part) es denominen dos isòmers que es diferencien solament en la posició d'un grup funcional. Entre les dos formes existix un equilibri químic. En un equilibri tautomérico hi ha migració d'un grup o àtom.

Pot classificar-se en:

• Desmotropía o seudomería quan els tautómeros poden ser aïllats o no.
• Cationotropía o anionotropía quan el grup que migra és un catión o un anión respectivament. El cas en que el grup migrant siga el catión hidrogen rep el nom de prototropía.

Els tautómeros a sovint diferixen en la posició d'un grup i en la posició d'un doble enllaç:

$\mathrm{A}\mathrm{-}\mathrm{X}\mathrm{-}\mathrm{Y}\mathrm{=}\mathrm{Z}\mathrm{\rightleftharpoons }\mathrm{X}\mathrm{=}\mathrm{Y}\mathrm{-}\mathrm{Z}\mathrm{-}\mathrm{A}$

Els cationes monovalentes com el protón o els aniones monovalentes com els ions clorur, hidròxit o acetat poden considerar-se com un grup migratori. Si un doble enllaç es reemplaça per una formació d'anell a partir d'enllaços simples, es parla del tautomerismo de la cadena d'anell:

$\mathrm{A}\mathrm{-}\mathrm{X}\mathrm{-}\mathrm{Y}\mathrm{=}\mathrm{Z}\mathrm{\rightleftharpoons }\widehat{\mathrm{X}\mathrm{-}\mathrm{Y}}\mathrm{-}\mathrm{Z}\mathrm{-}\mathrm{A}$

La tautomería no deu confondre's en la mesomería, en la que una mateixa molècula es descriu per mig de diferents fòrmules resonantes.

Prototropía

La prototropía és la forma més comuna de tautomería i es referix a la reubicación d'un protón. La tautomería prototrópica pot considerar-se un subconjunt del comportament àcit-base. Els tautómeros prototrópicos són conjunts d'estats de protonación isoméricos en la mateixa fòrmula empírica i càrrega total. Les tautomerizaciones són catalizadas per:

La glucosa pot existir tant en forma d'anell com de cadena recta.

• Bases, que impliquen una série de passos: desprotonación, formació d'un anión deslocalizado (per eixemple, un enolato) i protonación en una posició diferent del anión; i
• Àcits, que impliquen una série de passos: protonación, formació d'un catión deslocalizado i desprotonación en una posició diferent adjacent al catión).

Dos subcategoría específiques adicionals de tautomerizaciones:

• La tautomería anular és un tipo de tautomería prototrópica en la que un protón pot ocupar dos o més posicions d'un sistema heterocíclic, per eixemple, 1H- i 3H-imidazol; 1H-, 2H- i 4H- 1,2,4-triazol; 1H- i 2H-isoindol.
• Els tautómeros de cadena-anelle es produïxen quan el moviment del protón s'acompanya d'un canvi d'una estructura oberta a un anell, com la cadena oberta i el hemiacetal cíclico (típicament formes de piranosa o furanosa) de molts sucres.

Tautomería de valència

Equilibri oxepina-òxit de benceno

La tautomería de valència és un tipo de tautomería en la que els enllaços simples i/o dobles es formen i trenquen ràpidament, sense migració d'àtoms o grups. És distint de la tautomería prototrópica i implica processos en una ràpida reorganisació dels electrons d'enllaç.

Un eixemple de parell de tautómeros de valència en fòrmula C₆H₆O són el òxit de benceno i la oxepina.

Atres eixemples d'este tipo de tautomería es poden trobar en bullvaleno i en formes obertes i tancades de certs heterociclos, com les azidas orgàniques i tetrazolés, o la münchnona mesoiónica i acilaminocetena.

La tautomería de valència requerix d'un canvi en la geometria molecular i no deu confondre's en estructures de resonància canònica o mesómeros.