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Isomeria Dinâmica ou Tautomeria

Exemplo de tautomeria: equilíbrio aldoenólico em uma solução de aldeído acético
Exemplo de tautomeria: equilíbrio aldoenólico em uma solução de aldeído acético

Definição de tautomeria ou isomeria dinâmica

A palavra tautomeria vem de tautos, que significa “dois de si mesmo” e meros, “partes”. Assim, esse tipo de isomeria só ocorre em soluções, isto é, somente na fase líquida e em compostos cuja molécula possui um elemento muito eletronegativo, como o oxigênio e o nitrogênio.

O que ocorre é que uma dupla ligação carbono-oxigênio ou carbono-nitrogênio pode ser deslocada para o átomo de carbono vizinho e as substâncias envolvidas estabelecem um equilíbrio dinâmico.

Os dois casos principais de isomeria dinâmica ou tautomeria são os explanados abaixo:

1.       Tautomeria aldoenólica: nesse caso, coexistem em equilíbrio dinâmico um aldeído e um enol (composto instável que possui o grupo hidroxila (OH) ligado a um carbono insaturado).

Por exemplo, em uma solução de aldeído acético ocorre que uma pequena parte se transforma em etenol, que, por sua vez, regenera o aldeído e é estabelecido um equilíbrio. Conforme mostra essa reação abaixo, isso acontece porque o átomo de hidrogênio do carbono vizinho migra para o oxigênio da carbonila, produzindo uma substância que pertence à outra função, que no caso é um enol.

Equilíbrio dinâmico aldoenólico

Depois que o eteno é formado, a alta eletronegatividade do oxigênio atrai fortemente os elétrons da dupla ligação que o carbono realiza, que é uma ligação fraca e fácil de deslocar. Por isso, o etanal é regenerado e as duas substâncias passam a existir em equilíbrio dinâmico.

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Porém, o equilíbrio está deslocado para a direita, ou seja, para a formação do aldeído, que estará presente no meio em maior quantidade que o enol. Isso ocorre porque o caráter ácido do hidrogênio do carbono 2 do aldeído é menor que o caráter ácido do hidrogênio do grupo hidroxila do enol. Portanto, o aldeído libera o átomo de hidrogênio com menor intensidade que o enol, e a reação ocorre mais intensamente para a esquerda.

2.       Tautomeria cetoenólico: essa tautomeria se dá entre cetonas e enóis em meio aquoso.

O princípio de funcionamento é o mesmo que o explicado no item anterior; veja um exemplo:

Equilíbrio dinâmico cetoenólico

A tautomeria é muito importante nas formações cetoenólicas da guanina, que é uma das quatro bases nitrogenadas que compõem o DNA. A guanina sempre se emparelha com a citosina, na formação da dupla-hélice do DNA.

Representação de parte da dupla-hélice do DNA formada pela guanina com a citosina

Veja a seguir o equilíbrio dinâmico que é estabelecido entre suas formas cetônica e enólica:

Equilíbrio cetoenólico da guanina

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