Таутомеризм ба метамеризмын гол ялгаа нь таутомеризм нь ижил молекулын томьёотой хоёр нэгдлүүдийн хоорондох динамик тэнцвэрт байдлыг илэрхийлдэг бол метамеризм нь ижил функциональ бүлэгт өөр өөр алкилийн бүлгүүд холбогдсон бүтцийн изомеризмыг хэлнэ.
Изомеризм гэдэг нь ижил бүтцийн томьёотой боловч өөр орон зайн зохион байгуулалттай химийн нэгдлүүдийн оршин тогтнох явдал юм. Тиймээс изомерууд элемент бүрт ижил тооны атомууд байдаг боловч тэдгээрийн зохион байгуулалт өөр байдаг. Изомеруудыг үндсэндээ бүтцийн изомер ба стереоизомер гэж хоёр бүлэгт хувааж болно. Таутомеризм ба метамеризм нь бүтцийн изомеризмын хоёр дэд хэсэг юм.
Таутомеризм гэж юу вэ?
Таутомеризм гэдэг нь протоныг нүүлгэн шилжүүлэх замаар харилцан хувирах чадвартай хэд хэдэн нэгдлүүдийн нөлөөг тодорхойлдог химийн ойлголт юм. Энэ үзэгдэл нь амин хүчлүүд болон нуклейн хүчилд хамгийн түгээмэл тохиолддог. Энэхүү харилцан хөрвүүлэх үйл явц нь "таутомеризаци" юм. Таутомержилт нь үнэндээ химийн урвал юм. Энэ процесст протонуудын нүүлгэн шилжүүлэлт нь атомын хоёр хэлбэрийн хооронд устөрөгчийн атом солилцохыг хэлнэ. Энд устөрөгчийн атом нь устөрөгчийн атомыг хүлээн авсан шинэ атомтай ковалент холбоо үүсгэдэг. Үүссэний дараа таутомерууд бие биетэйгээ тэнцвэрт байдалд оршдог. Эдгээр нэгдлүүд нь тусдаа тавтомер хэлбэрийг бэлтгэхийг оролддог тул нэгдлүүдийн хоёр хэлбэрийн холимог хэлбэрээр үргэлж байдаг.
Таутомержих үед молекулын нүүрстөрөгчийн араг яс өөрчлөгддөггүй. Үнэн хэрэгтээ зөвхөн протон ба электронуудын байрлал өөрчлөгддөг. Таутомержих процессыг бид нэг хэлбэрийн таутомерыг өөр хэлбэрт хувиргах молекул доторх химийн процесс гэж ангилж болно. Жишээлбэл, хүчил эсвэл суурь катализаторын урвал болох кето-энолын таутомеризм нь нийтлэг урвал юм. Ихэвчлэн органик нэгдлүүдийн кето хэлбэр нь илүү тогтвортой байдаг ч зарим мужид энол хэлбэр нь кето хэлбэрээс илүү тогтвортой байдаг.
Метамеризм гэж юу вэ?
Функциональ бүлгүүдийн хажуугийн алкил бүлгүүд өөр хоорондоо ялгаатай үед метамеризм үүсдэг. Энэ нь нүүрстөрөгчийн атомын тэгш бус хуваарилалт гэсэн үг юм. Метамеризм нь ижил гомологийн цувралд хамаарах бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгчийн атомын тоог аажмаар нэмэгдүүлж, өөр изомер авах боломжтой гэсэн үг юм. Тиймээс бүтэц нь зөвхөн нүүрстөрөгчийн үндсэн гинжин хэлхээнд байгаа CH2 бүлгийн тоогоор л ялгаатай байдаг.
Алкилийн бүлгүүд нь хүчилтөрөгч, сульфид зэрэг хоёр валенттай атомын талуудтай үргэлж холбоотой байдаг, эсвэл алкилийн бүлгүүд нь -NH- зэрэг хоёр валенттай бүлэгт холбогдож болно. Эдгээр хязгаарлалтын улмаас бид метамеризм ховор тохиолддог. Тиймээс метамеризмд бидний олж болох ихэнх нэгдлүүд нь эфир ба аминууд юм.
Жишээ нь диэтил эфир ба метил пропил эфир нь метамер юм. Энд функциональ бүлэг нь эфир, хоёр валент атом нь хүчилтөрөгчийн атом юм. Диэтил эфир нь хоёр этилийн бүлэгтэй байдаг бол метил пропил эфир нь хүчилтөрөгчийн атомын хажуу талд метил ба пропил бүлэгтэй байдаг.
Таутомеризм ба Метамеризм хоёр юугаараа ялгаатай вэ?
Таутомеризм ба метамеризм хоёрын гол ялгаа нь таутомеризм нь ижил молекулын томьёотой хоёр нэгдлүүдийн хоорондох динамик тэнцвэрт байдлыг илэрхийлдэг бол метамеризм нь ижил функциональ бүлэгт өөр өөр алкилийн бүлгүүд холбогдсон бүтцийн изомеризмыг хэлдэг. Таутомеризмд изомерууд нь протонуудын байрлалаас хамаарч өөр хоорондоо ялгаатай байдаг бол метамеризмд изомерууд нь үндсэн функциональ бүлэгт холбогдсон алкилийн бүлгүүдээс хамаарч өөр хоорондоо ялгаатай байдаг.
Доор инфографик нь тавтомеризм ба метамеризмын ялгааг нэгтгэн харуулав.
Хураангуй – Таутомеризм ба Метамеризм
Таутомеризм ба метамеризм нь органик химийн хоёр ойлголт юм. Таутомеризм ба метамеризм хоёрын гол ялгаа нь тавтомеризм нь ижил молекулын томьёотой хоёр нэгдлүүдийн хоорондох динамик тэнцвэрт байдлыг илэрхийлдэг бол метамеризм нь ижил функциональ бүлэгт өөр өөр алкилийн бүлгүүд холбогдсон бүтцийн изомеризмыг хэлдэг.
