互变异构现象

    某些化合物中的一个官能团因其结构改变成为含另一种官能团的异构体，并且两者能迅速地相互转换，成为处在动态平衡中的两种异构体，这种现象就称为互变异构现象，或称为互变异构，这两种异构体称为互变异构体。例如，烯醇式-酮式的互变异构可以简单地表示为：

    乙酰乙酸乙酯是β-酮酸酯，它除了有酮的典型反应外，还能与金属钠反应放出氢气，与乙酰氯作用生成酯，显示出醇羟基的性质；能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明分子中含有碳碳不饱和键；能与三氯化铁溶液作用显紫红色，说明分子中含有烯醇式结构。实验证明，乙酰乙酸乙酯是酮式-烯醇式互变异构的典型例子。

    酮式和烯醇式的互变在没有催化剂存在时，即使在较高温度下，也进行得很慢，而在酸碱催化下，则迅速进行。纯粹的酮式和烯醇式可以分离开来，它们的沸点分别为：

    烯醇式的沸点较低是由于其中含有分子内氢键。在互变平衡体系中，烯醇式的含量可以用核磁共振法测定。

    产生互变异构的原因是α-H受到双重吸电子基的影响，变得比较活泼，能以氢离子形式转移到羰基氧原子上形成烯醇式结构。从理论上讲，凡有α-H的羰基化合物，都有互变异构现象，但不同结构的羰基化合物，它的烯醇式和酮式的比例差别很大。表8-2中列出了几个化合物中烯醇式的含量，可以大略地看出结构对生成烯醇式的影响。

    表8-2 结构对烯醇式含量的影响

    除了分子结构本身因素外，溶剂、温度等因素也会对平衡体系产生影响。一般在非极性溶剂中烯醇式含量会提高，在极性溶剂中烯醇式含量会降低。

    互变异构现象普遍存在于生物代谢过程中。除了酮式-烯醇式体系外，还存在其他互变异构体系，例如酰胺-亚胺醇型互变体系：