H7. Tautomeren
1. Tautomerie vs resonantie
Tautomeren en kanonieken/mesomeren zijn niet hetzelfde!
➔ Kanonieken (mesomere grensstructuren):
▪ Zijn dezelfde molecule maar niet de werkelijke structuur
→ De werkelijke structuur is het gemiddelde van de kanonieken
▪ Er worden gedelokaliseerde p-elektronen (vrije e--paren of π-e- die in een p-orbitaal
zitten) verplaatst om van de ene kanoniek naar de andere te gaan
▪ De σ-bindingen worden nooit verbroken
▪ Het skelet / de basis van het molecule blijft hetzelfde enkel de positie van de
gedelokaliseerde e- verandert
➔ Tautomeren:
▪ Zijn isomere vorm van dezelfde molecule die met elkaar in evenwicht staan
→ Dus een deel van het molecule komt in de vorm van het ene tautomeer voor en
een ander deel komt in het andere tautomeer voor
→ Ze kunnen in elkaar overgaan (denk aan zuur-base reacties)
▪ Zowel atomen als elektronenparen kunnen worden verplaatst
→ Deze kunnen zowel in π- als in σ-bindingen zitten
▪ Bindingen worden verbroken
▪ Het skelet wordt gewijzigd
2. Protontautomerie
Protontautomerie = een verschijnsel waarbij een molecuul kan bestaan in verschillende isomere
vormen, afhankelijk van de positie van een proton
➔ Er is H+-migratie
➔ σ-elektronen van de binding met H+ worden π-elektronen
➔ π-elektronen verplaatsen en worden een σ-binding met H+
Voorbeelden:
➔ Cytosine heeft bij de linkse vorm een aminogroep
→ Het proton van de aminogroep kan verplaatsen naar de volgende N
→ Hiervoor verplaatst de π-binding (geel) om een σ-binding met het
proton te vormen
→ De σ-binding (blauw) heeft geen nut meer en verplaatst naar de C
om een π-binding te vormen
→ De aminogroep is een iminogroep geworden
➔ Thymine heeft bij de linkse vorm een keton
→ Het proton van de amidegroep kan verplaatsen naar het keton
→ Hiervoor verplaatst de π-binding (geel) van het keton om een σ-binding
met het proton te vormen
→ De σ-binding van de amidegroep heeft geen nut meer en zal
verplaatsen naar de C om een π-binding te vormen
→ Het keton is een enol (alkeen + alcohol) geworden
1. Tautomerie vs resonantie
Tautomeren en kanonieken/mesomeren zijn niet hetzelfde!
➔ Kanonieken (mesomere grensstructuren):
▪ Zijn dezelfde molecule maar niet de werkelijke structuur
→ De werkelijke structuur is het gemiddelde van de kanonieken
▪ Er worden gedelokaliseerde p-elektronen (vrije e--paren of π-e- die in een p-orbitaal
zitten) verplaatst om van de ene kanoniek naar de andere te gaan
▪ De σ-bindingen worden nooit verbroken
▪ Het skelet / de basis van het molecule blijft hetzelfde enkel de positie van de
gedelokaliseerde e- verandert
➔ Tautomeren:
▪ Zijn isomere vorm van dezelfde molecule die met elkaar in evenwicht staan
→ Dus een deel van het molecule komt in de vorm van het ene tautomeer voor en
een ander deel komt in het andere tautomeer voor
→ Ze kunnen in elkaar overgaan (denk aan zuur-base reacties)
▪ Zowel atomen als elektronenparen kunnen worden verplaatst
→ Deze kunnen zowel in π- als in σ-bindingen zitten
▪ Bindingen worden verbroken
▪ Het skelet wordt gewijzigd
2. Protontautomerie
Protontautomerie = een verschijnsel waarbij een molecuul kan bestaan in verschillende isomere
vormen, afhankelijk van de positie van een proton
➔ Er is H+-migratie
➔ σ-elektronen van de binding met H+ worden π-elektronen
➔ π-elektronen verplaatsen en worden een σ-binding met H+
Voorbeelden:
➔ Cytosine heeft bij de linkse vorm een aminogroep
→ Het proton van de aminogroep kan verplaatsen naar de volgende N
→ Hiervoor verplaatst de π-binding (geel) om een σ-binding met het
proton te vormen
→ De σ-binding (blauw) heeft geen nut meer en verplaatst naar de C
om een π-binding te vormen
→ De aminogroep is een iminogroep geworden
➔ Thymine heeft bij de linkse vorm een keton
→ Het proton van de amidegroep kan verplaatsen naar het keton
→ Hiervoor verplaatst de π-binding (geel) van het keton om een σ-binding
met het proton te vormen
→ De σ-binding van de amidegroep heeft geen nut meer en zal
verplaatsen naar de C om een π-binding te vormen
→ Het keton is een enol (alkeen + alcohol) geworden
