互变异构

指一类特殊的同分异构现象。其特点是含有杂原子（如氮、氧或硫原子）的两个同分异构体，其结构差异仅在于质子和相应的双键的迁移，且这两个异构体共存于一个平衡体系中，以相当高的速率互相变换着。酮-烯醇互变异构是较普遍的现象，它可以被酸或碱所催化。

定义

互变异构转变历程

正离子移变

分子中原子或者原子团以正离子形式发生转移，这种过程称为正离子转变。

（1）单分子质子转变历程

这一历程表示，失去质子和得到质子是分步进行的，一般酸性较强的物质或极性较强的溶剂，有利于这一历程进行。在酸催化下，则是借助“O”的质子化来催化进行的。

（2）双分子质子转变历程

当化合物酸性很弱时，物质不能向上述的历程那样出现负离子，而是质子由一个位置转移到另一个位置是协同进行的。

负离子移变

（1）单分子历程

特点：形成碳正离子中间体

（2）双分子历程

特点：协同历程

（3）分子内历程

重要的结构-烯醇式互变

酮式-烯醇式互变

举例说明

常见的互变异构

酮 - 烯醇，例：丙酮。参见酮-烯醇互变异构。

酰胺 - 亚胺酸，例：腈水解反应。

内酰胺 - 内酰亚胺，杂环中的酰胺-亚胺酸互变异构，例：鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。

烯胺 - 亚胺烯胺 - 烯胺，例：磷酸吡哆醛催化的酶反应。

质子转移互变异构（Prototropic tautomerism）可以看作酸碱反应的一种，涉及质子的转移。

环内互变异构（Intra-annular tautomerism）是质子转移互变异构的一种，其中质子可以占杂环中的两个或多个位置，例如：1H-和3H-咪唑；1H-、2H-和4H-1,2,4-三唑；1H-和2H-异吲哚。

环-链互变异构（Ring-chain tautomerism）也是质子转移互变异构的一种，还伴随有化合物链状结构与环状结构的转化，例如葡萄糖的醛式和吡喃式。