В химии ацильная группа представляет собой фрагмент , полученный путем удаления одной или нескольких гидроксильных групп из оксокислоты , [1] включая неорганические кислоты . Он содержит атом кислорода с двойной связью и органильную группу ( R-C=O ) или водород в случае формильной группы ( H-C=O ). В органической химии ацильная группа ( название IUPAC алканоил, если органильная группа представляет собой алкил ) обычно получается из карбоновой кислоты , и в этом случае она имеет формулу R-C(=O)- , где R представляет собой органильную группу или водород. . Хотя этот термин почти всегда применяется к органическим соединениям, ацильные группы в принципе могут быть получены из других типов кислот, таких как сульфоновые кислоты и фосфоновые кислоты . В наиболее распространенном варианте ацильные группы присоединены к более крупному фрагменту молекулы, и в этом случае атомы углерода и кислорода связаны двойной связью .
Хорошо известными ацильными соединениями являются ацилхлориды , такие как ацетилхлорид (CH 3 COCl) и бензоилхлорид (C 6 H 5 COCl). Эти соединения, рассматриваемые как источники ацильных катионов, являются хорошими реагентами для присоединения ацильных групп к различным субстратам. Амиды ( RC(O) NR' 2 ) и сложные эфиры ( RC(O) OR') представляют собой классы ацильных соединений, равно как и кетоны ( RC(O) R') и альдегиды ( RC(O) H), где R и R' означает органил (или водород в случае формила ).
Ионы ацилия представляют собой катионы формулы RCO + . [2] Длина связи углерод-кислород в этих катионах составляет около 1,1 Å (110–112 пм), что короче 112,8 пм оксида углерода и указывает на характер тройной связи . [3] [4] [5]
Углеродные центры ионов ацилия обычно имеют линейную геометрию и атомную гибридизацию sp и лучше всего представлены резонансной структурой , несущей формальный положительный заряд кислорода (а не углерода): [R-C≡O + ] . Они представляют собой характерные фрагменты, наблюдаемые в ЭУ- масс -спектрах кетонов .
Ионы ацилия являются обычными реакционноспособными промежуточными продуктами, например, при ацилировании Фриделя-Крафтса и многих других органических реакциях , таких как перегруппировка Хаяши . Соли, содержащие ионы ацилия, могут быть получены путем удаления галогенида из ацилгалогенидов :
Ацильные радикалы легко образуются из альдегидов путем отрыва атома водорода. Однако они подвергаются быстрому декарбонилированию с образованием алкильного радикала: [6]
Ацил -анионы почти всегда нестабильны — обычно слишком нестабильны, чтобы их можно было использовать синтетически. Они легко реагируют с нейтральным альдегидом с образованием димера ацилоина . Следовательно, химики-синтетики разработали различные синтетические эквиваленты ацил-анионов , такие как дитианы , в качестве заменителей. Однако, как частичное исключение, затрудненные диалкилформамиды (например, диизопропилформамид, HCON i Pr 2 ) могут подвергаться депротонированию при низкой температуре (-78 °C) с диизопропиламидом лития в качестве основания с образованием карбамоильного аниона, стабильного при этих температурах. [7]
В биохимии существует множество примеров ацильных групп во всех основных категориях биохимических молекул.
Ацил-КоА представляют собой ацильные производные, образующиеся в результате метаболизма жирных кислот . Ацетил-КоА , наиболее распространенное производное, служит донором ацила во многих биосинтетических трансформациях. Такие ацильные соединения представляют собой тиоэфиры .
Названия ацильных групп аминокислот образуются путем замены суффикса -ine на -ил . Например, ацильная группа глицина — глицил , а лизина — лизил .
Названия ацильных групп рибонуклеозидмонофосфатов , таких как AMP (5'-адениловая кислота), GMP (5'-гуаниловая кислота), CMP (5'-цитидиловая кислота) и UMP (5'-уридиловая кислота), аденилил, гуанилил, цитидилил и уридилил соответственно.
В фосфолипидах ацильная группа фосфатидной кислоты называется фосфатидил-.
Наконец, многие сахариды ацилируются.
Ацильные лиганды являются промежуточными продуктами во многих реакциях карбонилирования , которые важны в некоторых каталитических реакциях. Металлацилы возникают обычно в результате внедрения оксида углерода по связям металл– алкил . Металлоацилы возникают также в результате реакций хлорангидридов ацилов с комплексами металлов низкой валентности или в результате реакции литийорганических соединений с карбонилами металлов. Металлоацилы часто описываются двумя резонансными структурами, одна из которых подчеркивает основность кислородного центра. О -алкилирование ацилов металлов дает карбеновые комплексы Фишера . [8]
Общие названия ацильных групп обычно получаются путем замены суффикса -ic кислоты в общем названии соответствующей карбоновой кислоты на -ил (или -оил ), как показано в таблице ниже.
В номенклатуре органической химии ИЮПАК систематические названия ацильных групп получаются точно путем замены суффикса -ил в системном названии соответствующей гидрокарбильной группы (или суффикса -овой кислоты в системном названии соответствующей карбоновой кислоты ) на -оил. , как показано в таблице ниже.
Ацилы находятся между гидрокарбилами и карбоновыми кислотами.
Названия гидрокарбильных групп, оканчивающиеся на -ил, представляют собой не ацильные группы, а алкильные группы , производные от алканов ( метил , этил , пропил , бутил ), алкенильные группы, производные от алкенов ( пропенил , бутенил) или арильные группы ( бензил ).
В ацилоксигруппах ацильная группа связана с кислородом: R-C(=O)-O-R', где R-C(=O) представляет собой ацильную группу.
Ионы ацилия представляют собой катионы типа R−C + =O ↔ R−C≡O + и играют важную роль в качестве интермедиатов в органических реакциях [1], например в перегруппировке Хаяши .
СМИ, связанные с ацил-группами, на Викискладе?