Для альдегидов и кетонов, содержащих, по крайней мере, один α-водородный атом, возможна кето-енольная таутомерия.
Таутомерия — динамическая изомерия, при которой изомеры могут переходить друг в друга, находясь в растворе в состоянии подвижного равновесия.
Таутомерия, связанная с переносом протона, называется прототропной.
Кето-енольная таутомерия – частный случай прототропной таутомерии. Между кетонной и енольной формой осуществляется перенос протона. Атом водорода при α-атоме углерода обладает слабыми кислотными свойствами.
Таутомеры – структурные изомеры, которые находятся в быстром динамическим равновесии и не могут быть выделены в чистом виде.
При установившемся равновесии вещество содержит одновременно молекулы таутомеров в определенном соотношении. Процесс такого взаимопревращения таутомеров называется таутомеризацией.
Таутомеры различаются положением атома водорода. Один из них представляет собой кетонную форму и имеет кетонную группу С=О, а другой – енольную («ен» означает наличие связи С=С, а «ол» указывает на присутствие группы –ОН).
Для большинства соединений равновесие сильно сдвинуто в сторону кетонной формы, однако даже небольшое количество енола определяет поведение карбонильных соединений в некоторых реакциях.
Таутомерные формы ацетона
В случае ацетона в равновесии присутствуют лишь доли процента енольной формы. Енол, однако, может вступать в различные реакции, характерные для спиртов и алкенов. По мере расходования енола в какой-либо из таких реакций равновесие
сдвигается вправо до тех пор, пока весь ацетон не прореагирует.
Процесс перехода кето-формы в енольную называют енолизацией.
Содержание енольной формы в равновесной смеси зависит от строения альдегида или кетона. Если простые альдегиды и кетоны, например, ацетон или, циклогексанон, при обычных условиях содержат енола менее 0,1%, то содержание енольной формы ацетилацетона (пентандиона-2,4) около 80% — за счет стабилизации молекулы енола внутримолекулярной водородной связью:
Енолизация может катализироваться кислотами и основаниями.