В органической химии ацилгалогенид (также известный как галогенангидрид кислоты ) представляет собой химическое соединение, полученное из оксокислоты [1] путем замены гидроксильной группы ( −OH ) на галогенидную группу ( −X , где X представляет собой галоген ). [2]
Если кислота является карбоновой кислотой ( −C(=O)OH ), соединение содержит функциональную группу −C(=O)X , которая состоит из карбонильной группы ( C=O ), одинарно связанной с атомом галогена. [3] Общая формула для такого ацилгалогенида может быть записана как RCOX , где R может быть, например, алкильной группой, CO — карбонильной группой, а X представляет собой галогенид, такой как хлорид . Ацилхлориды являются наиболее часто встречающимися ацилгалогенидами, но ацетилиодид — это тот, который производится (временно) в самых больших масштабах. Ежегодно при производстве уксусной кислоты образуются миллиарды килограммов . [4]
В промышленных масштабах реакция уксусного ангидрида с хлористым водородом приводит к образованию смеси ацетилхлорида и уксусной кислоты: [5]
Обычные синтезы ацилхлоридов также подразумевают реакцию карбоновых кислот с фосгеном , тионилхлоридом [6] и трихлоридом фосфора [7]. Пентабромид фосфора используется для получения ацилбромидов, которые редко представляют ценность.
Бензоилхлорид получают из бензотрихлорида с использованием воды или бензойной кислоты : [8]
Как и другие ацилхлориды , его можно получить из исходной кислоты и других хлорирующих агентов: пентахлорида фосфора или тионилхлорида .
Типичные лабораторные пути получения ароматических ацилгалогенидов сопоставимы с путями получения алифатических ацилгалогенидов. [9] Например, хлорформилирование, особый тип ацилирования Фриделя-Крафтса , в котором в качестве реагента используется формальдегид [ требуется ссылка ] или прямое хлорирование производных бензальдегида . [10]
Представляющие коммерческий интерес ацилхлориды реагируют с HF, образуя ацилфториды . [11] Ароматические (а также алифатические) ацилфториды удобно получать непосредственно из карбоновых кислот, используя стабильные, недорогие химические вещества: PPh 3 , NBS и Et 3 N- 3 HF в лабораторном протоколе. [12] Цианурфторид преобразует карбоновые кислоты в ацилфториды.
Карбоновые кислоты реагируют с тетрафторидом серы с образованием ацилфторида: [13]
Ацилбромиды и иодиды синтезируются соответствующим образом, но встречаются реже. [14]
Ацилгалогениды — это довольно реакционноспособные соединения, часто синтезируемые для использования в качестве промежуточных продуктов в синтезе других органических соединений. Например, ацилгалогенид может реагировать с:
В приведенных выше реакциях также образуется HX ( галогенид водорода или галогеноводородная кислота). Например, если ацилгалогенид является ацилхлоридом, также образуется HCl ( хлорид водорода или соляная кислота ).
Молекула может иметь более одной ацилгалогенидной функциональной группы. Например, «адипоилдихлорид», обычно называемый просто адипоилхлоридом , имеет две ацилхлоридные функциональные группы ; см. структуру справа. Это дихлорид (т. е. двойной хлорид) 6-углеродной дикарбоновой кислоты адипиновой кислоты . Важным применением адипоилхлорида является полимеризация с органическим диаминосоединением для образования полиамида, называемого нейлоном , или полимеризация с некоторыми другими органическими соединениями для образования полиэфиров .
Фосген (карбонилдихлорид, Cl–CO–Cl) — очень токсичный газ, представляющий собой дихлорид угольной кислоты (HO–CO–OH). Оба атома хлора в фосгене могут вступать в реакции, аналогичные предыдущим реакциям ацилгалогенидов. Фосген используется в качестве реагента в производстве поликарбонатных полимеров, а также в других промышленных применениях.
Летучие ацилгалогениды являются слезоточивыми , поскольку они могут реагировать с водой на поверхности глаза, образуя галогеноводородные и органические кислоты, раздражающие глаза. Аналогичные проблемы могут возникнуть, если вдыхать пары ацилгалогенидов. В целом, ацилгалогениды (даже нелетучие соединения, такие как тозилхлорид ) являются раздражителями для глаз, кожи и слизистых оболочек .
