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[科普中国]-亚胺烯胺互变异构

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互变异构现象的一种类型。指的是亚胺与烯胺之间发生的可逆异构化作用。这种互变异构只有当烯胺分子的氮原子上连有氢原子时才能发生。

互变异构指一类特殊的同分异构现象。其特点是含有杂原子(如氮、氧或硫原子)的两个同分异构体,其结构差异仅在于质子和相应的双键的迁移,且这两个异构体共存于一个平衡体系中,以相当高的速率互相变换着。

基于苯并硫氮杂卓的亚胺、烯胺的互变异构亚胺-烯胺的互变异构由于往往与生物活性物质或药物分子有关,因此更被人们关注。

设计合成了6个亚胺型杂卓1和烯胺型杂卓2,用核磁共振法考察了它们在不同质子溶剂、时间及温度下的稳定性及互变异构规律。

溶剂在酸性较弱的乙醇和叔丁醇中,亚胺1和烯胺2均很稳定,24h内不分解,也不相互转化。在酸性略强的甲醇中,烯胺很稳定,亚胺不同程度地转化成烯胺。在酸性更强的乙酸中,烯胺仍很稳定(只有少量2a转化为1a),而亚胺则向烯胺转化或分解。

在质子溶剂中烯胺比较稳定,亚胺则随着溶剂酸性的增强更快、更大程度地向烯胺转化,甚至完全转化为烯胺。可见,在亚胺向烯胺的转化过程中质子起到了催化作用。

时间一定酸性的质子溶剂中烯胺能稳定存在较长的时间,亚胺则在短时间内稳定,随着时间的延长,其转化成烯胺甚至分解。此外,溶剂给质子的能力越强,越易于亚胺向烯胺转化。1

酮式-烯醇式互变酮式-烯醇式互变是指因酮或醛和烯醇之间的化学平衡。在有机化学中,酮-烯醇互变异构(Keto-Enol Tautomerism)是指因酮或醛和烯醇之间的化学平衡。酮或醛和烯醇称为互变异构体。此平衡出现的原因是,酮和醛等羰基化合物具有酸性的α-质子,在不同的PH值下进行质子的转移,形成酮式和烯醇式。所以,烯醇式是酮和醛的一种存在形式,不同的酮在溶液中,有不同的烯醇式含量,可以经由H核磁共振所测定。一般烯醇式的含量由5%至95%不等,视乎羰基化合物的结构、温度、溶剂和pH值等。1

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学