Nøgleforskellen mellem fluksionalitet og tautomerisme er, at fluksionalitet refererer til udvekslingen af nogle eller alle atomerne i et molekyle, hvorimod tautomerisme refererer til udvekslingen af protoner mellem molekyler.
Begge termer fluxionality og tautomerism refererer til udvekslingen af atom(er) mellem forskellige positioner såsom aksiale og ækvatoriale positioner. Hvis disse forskellige positioner ligger på det samme molekyle, så er det fluxionality. Men hvis det atom, der ombyttes, er et hydrogenatom (en proton) og af positionerne er i to forskellige molekyler, så kaldes det tautomerisme.
Hvad er Fluxionality?
Fluxionality refererer til et molekyles evne til at gennemgå dynamik på en måde, så nogle eller alle atomerne i molekylet ombyttes mellem symmetriækvivalente positioner. Næsten alle de molekyler, vi kender, er til en vis grad fluxional. Et godt eksempel er de bindingsrotationer, der finder sted i organiske forbindelser.
Norm alt betragter vi et molekyle som fluxional, hvis dets spektroskopiske signatur udviser linjeudvidelse på grund af kemisk udveksling. Nogle gange kan vi dog ikke detektere denne egenskab af fluksionalitet via spektroskopi på grund af den langsomme udvekslingshastighed. I sådanne sammenhænge kan vi bruge metoden til isotopmærkning til denne påvisning.
Figur 01: Kemisk struktur af fosforpentafluorid
Et typisk molekyle, der har fluksionalitet, er phosphorpentafluorid. Når man overvejer dets fluorid-NMR-spektrum, har det en 31P-koblet dublet. Dette indikerer, at molekylet har fluoratomer i ækvatoriale og aksiale positioner, og de udveksler hurtigt under processen med NMR-spektroskopi.
Hvad er tautomerisme?
Tautomerisme er et begreb i kemi, der beskriver effekten af at have flere forbindelser, der er i stand til interkonvertering ved at flytte en proton. Denne effekt er mest almindelig i organiske forbindelser såsom aminosyrer og nukleinsyrer. Processen med denne interkonvertering er kendt som tautomerisering, som er en type kemisk reaktion. Her betyder flytning af protoner udveksling af et brintatom mellem to andre former for atomer. Hydrogenatomet danner en kovalent binding med det nye atom, der modtager brintatomet. Tautomererne eksisterer i ligevægt med hinanden. De findes altid i en blanding af to former af forbindelsen, da de forsøger at fremstille en separat tautomer form.
Figur 02: Tautomerisme i phenol
Under tautomerisering ændres kulstofskelettet af et molekyle ikke. Kun positionen af protoner og elektroner ændres. Tautomerisering er en intramolekylær kemisk proces til omdannelse af en form for tautomer til en anden form. Et almindeligt eksempel er en keto-enol-tautomerisme. Det er en syre- eller base-katalyseret reaktion. Typisk er ketoformen af en organisk forbindelse mere stabil, men i nogle stater er enolformen mere stabil end ketoformen.
Hvad er forskellen mellem fluksionalitet og tautomerisme?
Både termerne fluxionality og tautomerism refererer til udvekslingen af atom(er) mellem forskellige positioner. Den vigtigste forskel mellem fluxionality og tautomerism er, at fluxionality refererer til udvekslingen af nogle eller alle atomerne i et molekyle, hvorimod udtrykket tautomerism refererer til udvekslingen af protoner mellem molekyler. Desuden forekommer fluksionalitet i det samme molekyle, mens tautomerisme forekommer mellem to molekyler.
Den følgende tabel opsummerer forskellen mellem fluxionality og tautomerism.
Opsummering – Fluxionality vs Tautomerism
Både fluxionalitet og tautomerisme henviser til udvekslingen af atom(er) mellem forskellige positioner. Den vigtigste forskel mellem fluksionalitet og tautomerisme er, at fluksionalitet refererer til udvekslingen af nogle eller alle atomerne i et molekyle, hvorimod termen tautomerisme refererer til udvekslingen af protoner mellem molekyler.
