The acylová skupina Jedná se o molekulární fragment, který je v organické chemii obvykle odvozen od karboxylových kyselin. Jeho vzorec je RCO, kde R je uhlík, alkyl nebo aryl substituent, kovalentně a přímo navázaný na karbonylovou skupinu, C = O. Je to obvykle jen zlomek struktury organické sloučeniny, jako je biomolekula..
Říká se, že je odvozen od karboxylové kyseliny, RCOOH, protože k získání acylové skupiny, RCO, bude stačit eliminovat hydroxylovou skupinu, OH. Všimněte si, že tato skupina zahrnuje širokou rodinu organických (a anorganických) sloučenin. Tato rodina je obecně známá jako acylové sloučeniny (a nikoli azylové).
Na horním obrázku máme strukturní vzorec acylové skupiny. Je snadné jej rozpoznat pozorováním jakékoli molekulární struktury, protože je vždy umístěna na koncích a je označena karbonylovou skupinou. Příklad toho uvidíme v molekule acetyl-CoA, nezbytné pro Krebsův cyklus.
Začlenění této skupiny do molekuly je známé jako acylační reakce. Acylová skupina je součástí pracovní rutiny v organických syntézách.
Rejstřík článků
Struktura acylové skupiny závisí na identitě R. Atom uhlíku uvedeného postranního řetězce R, jakož i C = O, ke kterému je připojena, jsou umístěny ve stejné rovině. Segment RCO prvního obrázku je proto plochý.
Tato skutečnost by se však mohla zdát zanedbatelná, kdyby nebylo elektronických charakteristik C = O: atom uhlíku má mírný deficit elektronů. Díky tomu je náchylný k napadení nukleofilními látkami bohatými na elektrony. Acylová skupina je tedy reaktivní, což je specifické místo, kde se provádějí organické syntézy..
V závislosti na R řetězcích nebo atomech, které jsou umístěny napravo od RCO, se získají různé sloučeniny nebo deriváty acylové skupiny.
Předpokládejme například, že atom chloru je umístěn napravo od RCO. Toto nyní nahradí tu sinuozitu představovanou v prvním obrázku, zbývající jako: RCOCl. Pak máme některé deriváty zvané acylchloridy.
Nyní se změnou identity R v RCOCl získáme několik acylchloridů:
-HCOCl, R = H, methanoylchlorid, drasticky nestabilní sloučenina
-CH3COCI, R = CH3, acetylchlorid
-CH3CHdvaCOCI, R = CHdvaCH3, propionylchlorid
-C6H5COCl, R = C6H5 (benzenový kruh), benzoylchlorid
Stejné úvahy platí pro acylfluoridy, bromidy a jodidy. Tyto sloučeniny se používají při acylačních reakcích za účelem začlenění RCO jako substituentu do větší molekuly; například na benzenový kruh.
Acyl může na okamžik existovat jako radikál, RCO •, pocházející z aldehydu. Tento druh je velmi nestabilní a je okamžitě nepřiměřený vůči alkylovému radikálu a oxidu uhelnatému:
RC • = O → R • + C≡O
Acylová skupina se může také vyskytovat jako kation, RCO+, je meziprodukt, který reaguje na acyláci molekuly. Tento druh obsahuje dvě rezonanční struktury znázorněné na obrázku níže:
Všimněte si, jak je kladný částečný náboj distribuován mezi atomy uhlíku a kyslíku. Z těchto dvou struktur [R-C≡O+], s kladným nábojem na kyslík, je nejvíce převládající.
Nyní předpokládejme, že místo atomu Cl umístíme aminoskupinu NHdva. Potom budeme mít amida, RCONHdva, RC (O) NHdva nebo RC = ONHdva. Konečně tedy změníme identitu R a získáme rodinu amidů.
Pokud místo NHdva umístíme atom vodíku, získáme aldehyd, RCOH nebo RCHO. Všimněte si, že acylová skupina je stále přítomna, i když prošla na pozadí důležitosti. Aldehydy i amidy jsou acylové sloučeniny.
Pokračujeme-li ve stejném uvažování, můžeme nahradit H jiným postranním řetězcem R, který způsobí vznik ketonu, RCOR 'nebo RC (O) R'. Tentokrát je acylová skupina více „skrytá“, protože jeden ze dvou konců lze považovat za RCO nebo R'CO.
Na druhou stranu, R 'může být také nahrazen OR', což vede k esteru, RCOOR '. V esterech je acylová skupina rozpoznána pouhým okem, protože je na levé straně karbonylové skupiny.
Horní obrázek globálně představuje vše popsané v této části. Acylová skupina je zvýrazněna modře a počínaje od horního rohu zleva doprava máme: ketony, acylový kation, acylový radikál, aldehyd, estery a amidy.
Ačkoliv je acylová skupina přítomna v těchto sloučeninách, stejně jako v karboxylových kyselinách a thioesterech (RCO-SR '), karbonylová skupina má obvykle větší význam při definování svých dipólových momentů. RCO má větší význam, pokud je nalezen jako substituent, nebo pokud je přímo spojen s kovem (kovové acyly).
V závislosti na sloučenině může mít RCO různé názvy, jak je vidět v podkapitole o acylchloridech. Například CH3CO je známý jako acetyl nebo ethanoyl, zatímco CH3CHdvaCO, propionyl nebo propanoyl.
Jedním z nejreprezentativnějších příkladů acylových sloučenin je acetyl-CoA (horní obrázek). Všimněte si, že je okamžitě identifikován, protože je zvýrazněn modře. Acylová skupina acetyl-CoA, jak naznačuje její název, je acetyl, CH3CO. I když se to nemusí zdát, tato skupina je nezbytná v Krebsově cyklu našeho těla.
Aminokyseliny také obsahují acylovou skupinu, ale opět má tendenci zůstat bez povšimnutí. Například pro glycin NHdva‐CHdva‐COOH, jeho acylová skupina se stává NH segmentemdva‐CHdva‐CO a nazývá se glycyl. Mezitím se pro lysin jeho acylová skupina stává NHdva(CHdva)4CHNHdvaCO, který se nazývá lysyl.
Ačkoli to není obvykle diskutováno velmi pravidelně, acylové skupiny mohou také pocházet z anorganických kyselin; tj. centrální atom nemusí být uhlík, ale může být také vyroben z jiných prvků. Například acylová skupina může být také RSO (RS = O), odvozená od kyseliny sulfonové, nebo RPO (RP = O), odvozená od kyseliny fosfonové..
Zatím žádné komentáře