Кіріспе
Химиялық қосылыстардың оңай түрленуге қабілетті құрылымдық изомерлері таутомерлер (/t/ɔː/t/ə/m/ /) болып табылады – бұл бір-бірімен оңай түрленуге қабілетті химиялық қосылыстардың құрылымдық (конституциялық) изомерлері. Екі түрдің өзара айналу реакциясы таутомеризация деп аталады. Бұл түрлену көбінесе қосылыс ішіндегі сутек атомының орнын ауыстыруынан туындайды. Таутомеризация құбылысы таутомеризм деп аталады, сондай-ақ десмоторопизм деп те аталады. Мысалы, таутомеризм аминқышқылы мен нуклеин қышқылы сияқты өмірдің негізгі құрылыс блоктарының қасиеттерін түсіндіруде маңызды рөл атқарады. Таутомерлерді химиялық резонанстағы "қосымша құрылымдар" бейнелерімен шатастырмау керек. Таутомерлер – атомдық байланыстары, молекулалық геометриясы, физикохимиялық және спектроскопиялық қасиеттерімен ерекшеленетін нақты химиялық түрлер. Ал резонанстық формалар – бұл бір химиялық түрдің Льюис құрылымының (валенттік байланыс теориясы) баламалы бейнелері ғана, олардың нақты құрылымы кванттық суперпозиция болып табылады, яғни бұл резонанстық формалардың ұсынып тұрған идеалданған, гипотетикалық геометрияларының "орташа" мәні.
Tautomers ('/t//ɔː//t//ə//m//ɚ
/) are structural isomers (constitutional isomers) of chemical compounds that readily interconvert. The chemical reaction interconverting the two is called tautomerization. This conversion commonly results from the relocation of a hydrogen atom within the compound. The phenomenon of tautomerization is called tautomerism, also called desmotropism. Tautomerism is for example relevant to the behavior of amino acids and nucleic acids, two of the fundamental building blocks of life. Care should be taken not to confuse tautomers with depictions of "contributing structures" in chemical resonance. Tautomers are distinct chemical species that can be distinguished by their differing atomic connectivities, molecular geometries, and physicochemical and spectroscopic properties, whereas resonance forms are merely alternative Lewis structure (valence bond theory) depictions of a single chemical species, whose true structure is a quantum superposition, essentially the "average" of the idealized, hypothetical geometries implied by these resonance forms.
Мысалдар
[[Файл:Ацетилацетон кетоэнол таутомеризмі.svg|thumb|upright=1.5|right|Кето-энол таутомеризациясы әдетте кето таутомерін күштірек жақтайды, бірақ 1,3-дикетондар, мысалы, ацетилацетон сияқты жағдайларда маңызды ерекшелік бар. Ол әдетте кем дегенде әлсіз қышқылдық функционалдық топтарды қамтитын полярлы молекулалар мен иондармен байланысты. Көптеген таутомерлер жұптар түрінде болады, яғни сутегі екі позицияның бірінде орналасады, тіпті ең көп кездесетін формада сутегінің орны қос байланыспен ауысады: H\sX\sY\dZ < > X\dY\sZ\sH. Көптеген таутомерлік жұптарға мыналар жатады: Сақина-тізбек таутомерлері протонның қозғалысы ашық құрылымнан сақинаға ауысқанда пайда болады, мысалы, көптеген қанттардың ашық тізбегі мен циклдік гемиацетальдары (әдетте пираноза немесе фураноза формалары). Бұл прототроптық таутомеризмнен ерекшеленеді және байланысу электрондырын жылдам қайта ұйымдастыру процестерін қамтиды. C6H6O формуласына ие валентті таутомерлер жұбы – бензол оксиді және оксепин. Осы таутомеризмнің басқа мысалдары булвалленде, сондай-ақ органикалық азидтер мен тетразолдар, немесе мезойондық мюнхнон мен ациламинокетен сияқты кейбір гетероциклдердің ашық және жабық формаларында кездеседі. Валентті таутомеризм молекулалық геометрияның өзгеруін қажет етеді және оны канондық резонанстық құрылымдармен немесе мезомерлермен шатастыруға болмайды.
Ring–chain tautomers occur when the movement of the proton is accompanied by a change from an open structure to a ring, such as the open chain and cyclic hemiacetal (typically pyranose or furanose forms) of many sugars. It is distinct from prototropic tautomerism, and involves processes with rapid reorganisation of bonding electrons. A pair of valence tautomers with formula C6H6O are benzene oxide and oxepin. Other examples of this type of tautomerism can be found in bullvalene, and in open and closed forms of certain heterocycles, such as organic azides and tetrazoles, or mesoionic münchnone and acylamino ketene. Valence tautomerism requires a change in molecular geometry and should not be confused with canonical resonance structures or mesomers.
Органикалық емес материалдар
Органикалық емес кеңейтілген қатты денелерде валентті таутомеризм, макроскопиялық термодинамикалық жағдайлардың өзгеруіне байланысты окистену дәрежелерінің өзгеруі және олардың кеңістіктегі таралуы арқылы көрініс береді. Бұл эффектілер, органикалық емес оксидтердегі осы мінез-құлықты сипаттау үшін заряд реті немесе валенттілік араласуы деп аталады.
Химиялық деректер базасына әсері
Жеке химиялық заттар үшін бірнеше мүмкін таутомерлердің болуы шатасуға алып келуі мүмкін. Мысалы, 2 пиридон мен 2 гидроксипиридиннің үлгілері жеке оқшауланған материалдар ретінде кездеспейді: екі таутомерлік формалар бір-біріне айналуға қабілетті және олардың әрқайсысының мөлшері температура, еріткіш және негізгі сақинаға қосылған қосымша топтар сияқты факторларға байланысты. 2 пиридонның химиялық таутомері. Тарихи тұрғыдан алғанда, заттың әрбір түрі Химиялық анықтамалар қызметі сияқты деректер базасына енгізіліп, жеке CAS тіркеу нөмірлері берілген. 2 пиридонға [142 08 5] және 2 гидроксипиридинге [109 10 4] нөмірлер тағайындалған. Ендігі уақытта соңғысы "тоқтатылған" тіркеу нөмірі болып табылады, сондықтан кез келген идентификатор арқылы іздеу бірдей жазбаға жетеді. Мұндай әлеуетті таутомерлікті автоматты түрде тану және барлық таутомерлердің бірге тізімделуін қамтамасыз ету мүмкіндігі Халықаралық химиялық идентификатордың (InChI) және оған байланысты бағдарламалық құралдардың жасалуымен қатты жеңілдетілді. Осылайша, кез келген таутомер үшін стандартты InChI InChI=1S/C5H5NO/c7 5 3 1 2 4 6 5/h1 4H,(H,6,7) болып табылады.
Historically, each form of the substance was entered into databases such as those maintained by the Chemical Abstracts Service and given separate CAS Registry Numbers. 2 Pyridone was assigned [142 08 5] and 2 hydroxypyridine [109 10 4]. The latter is now a "replaced" registry number so that look up by either identifier reaches the same entry. The facility to automatically recognise such potential tautomerism and ensure that all tautomers are indexed together has been greatly facilitated by the creation of the International Chemical Identifier (InChI) and associated software. Thus the standard InChI for either tautomer is InChI=1S/C5H5NO/c7 5 3 1 2 4 6 5/h1 4H,(H,6,7).