有機化學的基礎176
1. 對「羰基化合物」添加「鹼」（通常是醇氧化物離子alkoxide ion）之後，會移走1個「羰基化合物」上的1個「質子proton」：
2. 烯醇離子enolate anion，有二個不同位置可以帶負電荷，因此可形成二種異構物，互相共振；這二個位置（氧O或碳C）都可以再質子化，形成兩種不同的產物。
3. 如果是在「碳」原子的位置再質子化，就會形成原本的「羰基化合物」。如果是在「氧」原子的位置再質子化，就會製造出「烯醇enol」，會這樣命名是因為有「氫氧基OH」（醇）連接在「雙鍵的碳」上（烯alkene）。
4. 異構化的進行是，碳分子群上的「碳氫鍵C－H」去質子化，另一個碳上的「氧O」再質子化，就稱為「酮－烯醇互變異構反應 keto－enol tautomerization」。
5. 酮和烯醇是互變異構物tautomers，因為他們只有二個差異點：1.酸性氫原子的位置。2.π電子的位置。
6. 酮和烯醇互變異構時，氫原子從1個原子（碳）轉移到另一個原子（氧），氫原子在2個原子之間移來移去（1,3移動），這個過程特別稱為「質子互變異構反應proton taumerization」
7. 質子互變異構，可透過增加酸或鹼刺激反應。
8. 加入「鹼」，α碳會先去質子化，產生烯醇，然後再質子化。加入「酸」，「碳」鍵結的「氧」會先再質子化，然後移走α碳上的「氫」原子（去質子化），產生烯醇。
9. 我們可以利用化學鍵強度判斷，互變異構反應達成平衡之後，主要的異構物形式是「酮」還是「烯醇」？
10. 酮是「碳＝氧」雙鍵，但是烯醇是「碳－氧」單鍵（176 比 86 kcal/mol）。酮是「碳－碳」單鍵，但是烯醇是「碳＝碳」雙鍵（83 比 146 kcal/mol）。酮有1個「碳－氫」鍵，烯醇有1個「氧－氫」鍵（99比111 kcal/mol）。這二種化合物的其餘的化學鍵則是一樣。
11. 總之，酮的化學鍵比烯醇的化學鍵強18kcal/mol。因此，酮是比較穩定，是平衡狀態下的主要異構物。
n 翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. Whitesell《Organic Chemistry》
徐弘毅：
1. 如果我們想單純地討論熱含量對化學反應的影響，那麼，就需要一個可以排除亂度因素的化學反應。「酮－烯醇互變異構反應」就是這樣的例子。
2. 「酮」與「烯醇」互變反應，反應前後二種異構物的主結構大致保留，只有小幅修正某些化學鍵，包括1個「碳氧雙鍵/ C＝O」變成「碳碳雙鍵/C＝C」，1個「碳氫單鍵C－H」變成「氧氫單鍵O－H」。
3. 分子的主結構沒有被破壞，由此可知，原子在反應過程中並沒有劇烈運動，亂度很低，可以忽略。
4. 從化學鍵的計算得知，「酮」變成「烯醇」，會從周遭吸熱18kcal/mole。這是因為分子系統的能量下降，所以周遭的能量流入系統。但是，我們一般會認為，吸熱是分子的能量上升，這樣不會有矛盾嗎？
5. 所謂分子系統的能量下降，是指它的相關化學鍵總能量下降，造成能量低窪地帶，使得原本跟分子系統平衡的「周遭」環境，突然之間顯得能量太高，而流入分子系統中。
6. 如果把「水」看成能量，「河床」看成分子結構，河床陡降18公尺，水會大量灌注到低窪地帶。「烯醇」分子的結構，「地勢」比「酮」分子結構低，所以，反應過程中，周遭的能量會灌注進來。
7. 從周遭的世界來看，「酮」變成「烯醇」，周遭流入18kcal/mole，「烯醇」吸收熱能，能量變高了；但是從分子內部系統來看，「烯醇」的構造比「酮」更鬆動、更不結實，能量比較低，比較容易被破壞。
8. 因此，當互變異構反應達成狀態時， 主要的異構物是更穩定的「酮」。
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