В органической химии бутил представляет собой четырёхуглеродный алкильный радикал или замещающую группу с общей химической формулой −C4H9 , полученную из одного из двух изомеров ( н - бутана и изобутана) бутана .
Изомер н -бутан может соединяться двумя способами, образуя две «-бутильные» группы:
Второй изомер бутана, изобутан, также может соединяться двумя способами, образуя две дополнительные группы:
Согласно номенклатуре ИЮПАК , «изобутил», « втор -бутил» и « трет -бутил» раньше допускались к сохранению названий. Последнее руководство изменило это: только трет -бутил сохраняется как предпочтительный префикс, все остальные бутильные названия удаляются. В соглашении о скелетных формулах каждое окончание линии и пересечение линий указывает на атом углерода (если не указано иное), насыщенный атомами водорода с одинарной связью (если не указано иное). Символ «R» указывает на любой радикал или другую неспецифическую функциональную группу.
Бутил является крупнейшим заместителем, для которого обычно используются тривиальные названия всех изомеров.
Углерод бутильной группы, который связан с остальной частью (R) молекулы, называется R I или R-prime carbon [ требуется ссылка ] . Префиксы sec (от «вторичный») и tert (от «третичный») относятся к числу дополнительных боковых цепей (или атомов углерода), связанных с первым бутильным атомом углерода. Префикс «изо» или « изо » означает «изолированный», а префикс « н- » означает «нормальный».
Группа бутан-2-ил ( втор -бутил) является хиральной . Атом углерода в положении 2 является стереоцентром . К нему присоединены четыре различные группы: −H , −CH3 , −CH2 − CH3 и −R (группа R не равна этим трем группам). Названия двух хиральных групп: (2S ) -бутан-2-ил и (2R ) -бутан - 2-ил.
Четыре изомера (не считая стереоизомеров ) " бутилацетата " демонстрируют эти четыре изомерные конфигурации. Здесь радикал ацетата появляется в каждой из позиций, где в приведенной выше таблице используется символ "R":
sec -Бутилацетат хиральный, имеет один стереоцентр и два энантиомера . Названия энантиомеров:
Таким образом, для бутилацетата общее число изомеров равно пяти, если учитывать стереоизомеры.
Алкильные радикалы часто рассматриваются как ряд, прогрессия, упорядоченная по числу вовлеченных атомов углерода. В этой прогрессии бутил (содержащий 4 атома углерода) является четвертым и последним с предпочтительным названием ИЮПАК, полученным из его истории. Слово «бутил» происходит от масляной кислоты , четырехуглеродной карбоновой кислоты, обнаруженной в прогорклом масле . [1] Название «масляная кислота» происходит от латинского butyrum , масло . Последующие предпочтительные названия ИЮПАК для алкильных радикалов в ряду просто названы по греческому числу, которое указывает на число атомов углерода в группе: пентил , гексил , гептил и т. д.
Заместитель трет - бутил очень объемный и используется в химии для кинетической стабилизации , как и другие объемные группы, такие как родственная триметилсилильная группа. Влияние группы трет -бутил на ход химической реакции называется эффектом Торпа-Ингольда, проиллюстрированным в реакции Дильса-Альдера ниже. По сравнению с заместителем водорода заместитель трет -бутил ускоряет скорость реакции в 240 раз. [2]
Эффект трет -бутила является примером стерического затруднения .
Трет - бутиловый ( tBu ) эфир является кислотолабильной защитной группой для спиртов. [3]
Традиционный способ введения группы tBu в гидроксильную группу — обработка соединения изобутиленом в присутствии кислоты Бренстеда или кислоты Льюиса . [4] [5]
Для расщепления группы tBu можно использовать различные кислоты , включая как кислоты Бренстеда, такие как трифторуксусная кислота , так и кислоты Льюиса, такие как тетрахлорид титана . [3]