共振(resonance)和互变异构(tautomerism)的区别

关键区别-共振与互变异构

异构现象是一种解释具有相同分子式、不同结构和性质的有机化合物结构的化学现象。异构是指同一分子式存在不同的分子结构和空间排列。异构体主要分为组成异构体和立体异构体两大类。互变异构体是一种组成异构体。这些是很容易相互转化的有机化合物。另一方面，共振是描述孤对和键电子对对化合物极性的影响的化学现象。共振与互变异构的关键区别在于，共振是由于孤电子对和键电子对之间的相互作用而发生的，而互变异构则是由于有机化合物通过重新定位质子而相互转化而发生的。

什么是共振(resonance)？

共振是描述化合物中孤电子对和键电子对之间相互作用的化学概念。这种影响最终决定了有机或无机化合物的实际化学结构。在具有双键和孤电子对的化合物中可以观察到共振效应。共振导致了分子的极性。

共振效应通过使π键中的电子离域而稳定化合物。分子中的电子可以在原子核周围移动，因为电子没有原子的固定位置。因此，孤电子对可以向π键移动，反之亦然。这是为了获得稳定的状态。这个过程称为电子共振。共振结构可以用来获得最稳定的分子结构。

图01：苯酚的共振结构

根据分子中存在的孤对和π键的数量，一个分子可以有几个共振结构。一个分子的所有共振结构都有相同数量的电子和相同的原子排列。该分子的实际结构是所有共振结构中的混合结构。共振效应有两种类型；

Positive resonance effect
Negative resonance effect

正共振效应解释了在带正电荷的化合物中可以发现的共振现象。正共振效应有助于稳定分子中的正电荷。负共振效应解释了分子中负电荷的稳定性。然而，考虑共振的混合结构比所有共振结构具有更低的能量。

什么是互变异构(tautomeri**)？

互变异构是指有几种化合物能够通过重定位质子而相互转化。这种效应在氨基酸和核酸中最常见。这种相互转化的过程被称为互变异构。这是一种化学反应。在这里，质子的迁移意味着另两种形式的原子之间氢原子的交换。氢原子与接收氢原子的新原子形成共价键。互变异构体彼此平衡存在。它们总是存在于化合物的两种形式的混合物中，因为它们试图准备单独的互变异构形式。

图02：互变异构

在互变异构过程中，分子的碳骨架不发生变化。只有质子和电子的位置改变了。互变异构是将一种互变异构体转化为另一种形式的分子内化学过程。一个常见的例子是酮-烯醇互变异构。它是一种酸或碱催化的反应。一般来说，有机化合物的酮式比酮式更稳定，但在某些状态下，烯醇式比酮式更稳定。

共振(resonance)和互变异构(tautomeri**)的区别

共振与互变异构
共振是描述化合物中孤电子对和键电子对之间相互作用的化学概念。	互变异构是指有几种化合物能够通过重定位质子而相互转化。
过程
共振是多种形式（同一化合物）的存在，它决定了化合物的实际结构。	互变异构是指同一化合物的两种（或两种以上）能够相互转化的形式。
平衡态
共振结构不存在于平衡状态。	互变异构体彼此平衡存在。
重新安置
通过键电子和孤电子对的重新定位，可以得到共振结构。	互变异构体可以通过重新定位质子（和电子）来获得。

总结 - 共振(resonance) vs. 互变异构(tautomeri**)

共振和互变异构是重要的化学概念。共振用于确定化合物的实际结构。互变异构决定了化合物的化学结构，在给定的条件下它是最稳定的。这两个术语之间有许多不同之处。共振与互变异构的区别在于，共振是由于孤电子对和键电子对之间的相互作用而发生的，而互变异构则是由于有机化合物通过重定位一个质子而相互转化而发生的。

引用

1.Brown，William H.“互变异构体”，《大英百科全书》，《大英百科全书》，2014年5月20日。牛津大学化学系“互变异构”2。此处提供3.“共振（化学）”，维基百科，维基媒体基金会，2018年3月16日。此处提供
2.“互变异构”，牛津大学化学系。
3.“共振（化学）。”维基百科，维基媒体基金会，2018年3月16日。