stringtranslate.com

Бутильная группа

В органической химии бутил представляет собой четырехуглеродный алкильный радикал или группу-заместитель с общей химической формулой -C 4 H 9 , полученный из одного из двух изомеров ( н -бутана и изобутана) бутана .

Изомер н- бутана может соединяться двумя способами, образуя две «-бутильные» группы:

Второй изомер бутана, изобутан, также может соединяться двумя способами, образуя две дополнительные группы:

Номенклатура

Согласно номенклатуре ИЮПАК , «изобутил», « втор -бутил» и « трет -бутил» раньше допускали сохранение названий. Последнее руководство изменило это: в качестве предпочтительного префикса остается только трет -бутил, все остальные бутильные названия удалены. В соответствии с правилами скелетных формул каждое окончание и пересечение линий обозначает атом углерода (если не указано иное), насыщенный односвязными атомами водорода (если не указано иное). Символ «R» указывает на любую радикальную или другую неспецифическую функциональную группу.

Бутил — крупнейший заместитель, для всех изомеров которого обычно используются тривиальные названия .

Углерод бутильной группы , который связан с остальной частью (R) молекулы, называется R I или R-первичным углеродом . Префиксы sec (от «вторичный») и tert (от «третичный») относятся к количеству дополнительных боковых цепей (или атомов углерода), связанных с первым бутильным углеродом. Префикс «iso» или « iso » означает «изолированный», а префикс « n- » означает «нормальный».

Бутан-2-ильная ( втор -бутильная) группа является хиральной . Атом углерода в положении 2 является стереоцентром . К нему присоединены четыре разные группы: -H , -CH 3 , -CH 2 -CH 3 и -R (группа R не равна этим трем группам). Названия двух хиральных групп: (2 S )-бутан-2-ил и (2 R )-бутан-2-ил.

Пример

Четыре изомера (без учета стереоизомеров ) « бутилацетата » демонстрируют эти четыре изомерные конфигурации. Здесь ацетатный радикал появляется в каждой из позиций, где в таблице выше используется символ «R»:

втор -Бутилацетат является хиральным и имеет один стереоцентр и два энантиомера . Названия энантиомеров:

Следовательно, для бутилацетата общее число изомеров равно пяти, если включены стереоизомеры.

Этимология

Алкильные радикалы часто рассматривают как серию, последовательность, упорядоченную по количеству участвующих атомов углерода. В этой прогрессии бутил (содержащий 4 атома углерода) является четвертым и последним с предпочтительным названием IUPAC, полученным из его истории. Слово «бутил» происходит от масляной кислоты , четырехуглеродной карбоновой кислоты, содержащейся в прогорклом масле . [1] Название «масляная кислота» происходит от латинского Butyrum , масло . Последующие предпочтительные названия алкильных радикалов в ряду по ИЮПАК названы просто от греческого числа, обозначающего количество атомов углерода в группе: пентил , гексил , гептил и т. д.

трет -Бутиловый эффект

Трет -бутильный заместитель очень объемный и используется в химии для кинетической стабилизации , как и другие объемистые группы, такие как родственная триметилсилильная группа. Влияние трет -бутильной группы на ход химической реакции называется эффектом Торпа-Ингольда, проиллюстрированным на реакции Дильса-Альдера ниже. По сравнению с водородным заместителем трет -бутильный заместитель ускоряет скорость реакции в 240 раз. [2]

трет-бутиловый эффект
трет -Бутиловый эффект

Эффект трет -бутила является примером стерических затруднений .

трет -Бутил в качестве защитной группы

Трет - бутиловый ( t Bu) эфир представляет собой кислотолабильную защитную группу для спиртов. [3]

Защита

Традиционный способ введения группы t Bu в гидроксильную группу заключается в обработке соединения изобутиленом в присутствии кислоты Бренстеда или кислоты Льюиса . [4] [5]

Снятие защиты

Для расщепления группы t Bu можно использовать различные кислоты , включая кислоты Бренстеда, такие как трифторуксусная кислота , и кислоты Льюиса, такие как тетрахлорид титана . [3]

Рекомендации

  1. ^ Харпер, Дуглас. «Бутан. Словарь.com» . Проверено 9 марта 2016 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  2. ^ Факторы, влияющие на легкость образования колец. Влияние якорного замещения на скорость внутримолекулярной реакции Дильса-Альдера с фурандиеном Серж Каубергс и Пьер Дж. Де Клерк Б. Тинан и Дж. П. Деклерк Tetrahedron Letters , том 29, выпуск 20, 1988 г. , страницы 2493-2496 doi : 10.1016 /S0040-4039(00)87916-2
  3. ^ аб Вутс, PGM; Грин, ТВ (2006). Защитные группы Грина в органическом синтезе . Нью-Йорк: Дж. Уайли. дои : 10.1002/0470053488. ISBN 9780470053485.
  4. ^ Микели, Роберт А.; Ходжос, Золтан Г.; Коэн, Ноал; Пэрриш, Дэвид Р.; Портленд, Луи А.; Шиаманна, Вернер; Скотт, Мелинда А.; Верли, Пиус А. (март 1975 г.). «Тотальный синтез оптически активных 19-нор стероидов. (+)-Эстр-4-ен-3,17-дион и (+)-13бета-этилгон-4-ен-3,17-дион». Журнал органической химии . 40 (6): 675–681. дои : 10.1021/jo00894a003. ISSN  0022-3263.
  5. ^ «Труды Химического общества. Июль 1961 г.». Труды Химического общества (июль): 249. 1 января 1961 г. doi : 10.1039/PS9610000229. ISSN  0369-8718.