所述酰基基团是一个分子片段,其在有机化学通常选自羧酸派生的。它的分子式为RCO,其中R为碳,烷基或芳基取代基,直接共价连接至羰基C =O。它通常只是有机化合物(如生物分子)结构的一小部分。
据说它是从羧酸RCOOH衍生而来的,因为它足以消除羟基OH,从而获得酰基RCO。注意,该组包括广泛的有机(和无机)化合物家族。该家族通常被称为酰基化合物(而非庇护)。
酰基的结构式。资料来源:Su-no-G,来自维基百科。
在上图中,我们具有酰基的结构式。通过观察任何分子结构,很容易识别它,因为它总是位于末端并由羰基表示。我们将在乙酰辅酶A分子中看到一个这样的例子,这对于克雷布斯循环至关重要。
将该基团结合到分子中被称为酰化反应。酰基是有机合成中日常工作的一部分。
酰基的结构和特征
酰基的结构取决于R的身份。所述R侧链的碳原子以及与其相连的C = O位于同一平面上。因此,第一张图像的RCO段是平坦的。
但是,如果不是因为C = O的电子特性,这一事实似乎就无关紧要了:碳原子具有轻微的电子缺陷。这使其容易受到富含电子的亲核试剂的攻击。因此,酰基是反应性的,是发生有机合成的特定位点。
化合物及其衍生物
根据R链或RCO右边的原子,可获得不同的酰基化合物或衍生物。
-氯化物
例如,假设在RCO的右侧放置了一个氯原子。现在,它替换了第一个图像中表示的波形,仍为:RCOCl。因此,我们有称为酰氯的衍生物。
现在,改变RCOCl中R的身份,我们得到了几种酰氯:
-HCOCl,R = H,甲酰氯,剧烈不稳定的化合物
-CH 3 COCl,R = CH 3,乙酰氯
-CH 3 CH 2 COCl,R = CH 2 CH 3,丙酰氯
-C 6 H 5 COCl,R = C 6 H 5(苯环),苯甲酰氯
相同的理由适用于酰基氟,溴化物和碘化物。这些化合物用于酰化反应,目的是将RCO作为取代基并入较大的分子中。例如苯环。
-激进的
酰基可以瞬间作为自由基RCO•存在,起源于醛。该物种非常不稳定,并立即与烷基和一氧化碳不成比例:
RC•= O→R•+C≡O
-阳离子
酰基也可以以阳离子RCO +的形式出现,是反应使分子酰化的中间体。该物质包含两个共振结构,如下图所示:
酰基阳离子共振结构。资料来源:朱
注意正的部分电荷如何分布在碳原子和氧原子之间。在这两个结构中,氧上带有正电荷,是最主要的。
-酰胺
现在,假设我们放置一个氨基NH 2而不是Cl原子。然后,我们将得到酰胺,RCONH 2,RC(O)NH 2或RC = ONH 2。因此,最终改变R的身份,我们将获得酰胺家族。
-醛
如果我们代替氢2放置氢原子,则将获得醛,RCOH或RCHO。注意,即使酰基转移到重要背景中,它仍然存在。醛和酰胺都是酰基化合物。
-酮和酯
继续同样的推理,我们可以用H代替另一个侧链R,这将产生一个酮RCOR'或RC(O)R'。这次,由于两个末端中的任何一个都可以被认为是RCO或R'CO,因此酰基更加“隐藏”。
另一方面,R'也可以取代OR',产生酯RCOOR'。在酯中,酰基在羰基的左侧,因此肉眼可见。
-一般评论
酰基存在于各种化合物中。资料来源:Jü。
最上面的图像代表了本节中讨论的所有内容。酰基以蓝色突出显示,从左上角开始,从左到右依次为:酮,酰基阳离子,酰基,醛,酯和酰胺。
尽管在这些化合物以及羧酸和硫酯(RCO-SR')中均存在酰基,但在定义其偶极矩时,羰基通常更为重要。当发现RCO作为取代基或直接连接到金属(金属酰基)上时,RCO更具吸引力。
根据化合物的不同,RCO可以具有不同的名称,如关于酰氯的小节所示。例如,CH 3 CO被称为乙酰基或乙酰基,而CH 3 CH 2 CO 被称为丙酰基或丙酰基。
酰基的例子
乙酰辅酶A的结构式。来源:用户:Bryan Derksen(原始)和DMacks(交谈)(变色)。
酰基化合物的最具代表性的例子之一是乙酰辅酶A(上图)。请注意,它会立即被识别,因为它以蓝色突出显示。顾名思义,乙酰基-CoA的酰基是乙酰基,CH 3 CO。尽管看起来好像不是这样,但该组对于我们身体的克雷布斯循环至关重要。
氨基酸也含有酰基,只是,它往往被忽视。例如,对于甘氨酸NH 2 -CH 2 -COOH,其酰基成为NH 2 -CH 2 -CO链段,称为甘氨酰基。同时,对于赖氨酸,其酰基变为NH 2(CH 2)4 CHNH 2 CO,称为赖氨酸。
尽管通常没有经常讨论,但是酰基也可以来自无机酸。也就是说,中心原子不必是碳,也可以由其他元素制成。例如,酰基也可以是衍生自磺酸的RSO(RS = O)或衍生自膦酸的RPO(RP = O)。
参考文献
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