Det acylgruppe Det er et molekylært fragment, der i organisk kemi normalt stammer fra carboxylsyrer. Dens formel er RCO, hvor R er en carbon-, alkyl- eller arylsubstituent, kovalent og direkte bundet til carbonylgruppen, C = O. Det er normalt kun en brøkdel af strukturen af en organisk forbindelse, såsom et biomolekyle..
Det siges at være afledt af en carboxylsyre, RCOOH, fordi det vil være nok til at eliminere hydroxylgruppen, OH, for at opnå acylgruppen, RCO. Bemærk, at denne gruppe omfatter en bred familie af organiske (og uorganiske) forbindelser. Denne familie er generelt kendt som acylforbindelser (og ikke asyl).
I det øverste billede har vi strukturformlen for acylgruppen. Det er let at genkende det ved at observere en hvilken som helst molekylær struktur, da den altid er placeret i enderne og er angivet med carbonylgruppen. Et eksempel på dette vil vi se i acetyl-CoA-molekylet, der er essentielt for Krebs-cyklussen.
Inkorporering af denne gruppe i et molekyle er kendt som en acyleringsreaktion. Acylgruppen er en del af arbejdsrutinen i organiske synteser.
Artikelindeks
Strukturen af acylgruppen afhænger af identiteten af R. Kulstofatomet i nævnte R-sidekæde såvel som C = O, som det er bundet til, er placeret i samme plan. RCO-segmentet i det første billede er derfor fladt.
Imidlertid kan denne kendsgerning virke ubetydelig, hvis det ikke var for de elektroniske egenskaber ved C = O: kulstofatomet har et lille elektronunderskud. Dette gør det modtageligt for angreb af nukleofile midler, rige på elektroner. Acylgruppen er således reaktiv, idet den er et specifikt sted, hvor organiske synteser udføres..
Afhængig af R-kæderne eller atomerne, der er placeret til højre for RCO, opnås forskellige forbindelser eller derivater af acylgruppen.
Antag for eksempel, at et chloratom placeres til højre for RCO. Dette erstatter nu den sinuositet, der er repræsenteret i det første billede, og forbliver som: RCOCl. Vi har derefter nogle derivater kaldet acylchlorider.
Nu ændrer vi identiteten af R i RCOCl, får vi flere acylchlorider:
-HCOCl, R = H, methanoylchlorid, drastisk ustabil forbindelse
-CH3COCl, R = CH3, acetylchlorid
-CH3CHtoCOCl, R = CHtoCH3, propionylchlorid
-C6H5COCl, R = C6H5 (benzenring), benzoylchlorid
Den samme begrundelse gælder for acylfluorider, bromider og iodider. Disse forbindelser anvendes i acyleringsreaktioner med det formål at inkorporere RCO som en substituent til et større molekyle; for eksempel til en benzenring.
Acyl kan eksistere et øjeblik som en radikal, RCO •, der stammer fra et aldehyd. Denne art er meget ustabil og er straks uforholdsmæssig i forhold til en alkylgruppe og kulilte:
RC • = O → R • + C20
Acylgruppen kan også forekomme som en kation, RCO+, at være et mellemprodukt, der reagerer på at acylere et molekyle. Denne art indeholder to resonansstrukturer repræsenteret i nedenstående billede:
Bemærk, hvordan den positive delladning fordeles mellem kulstof- og iltatomerne. Af disse to strukturer, [R-C20+], med den positive ladning på ilt, er den mest dominerende.
Antag nu, at i stedet for et Cl-atom placerer vi en aminogruppe, NHto. Vi får derefter et amid, RCONHto, RC (O) NHto eller RC = ONHto. Således vil vi endelig ændre identiteten af R og få en familie af amider.
Hvis i stedet for NHto vi placerer et hydrogenatom, vi får et aldehyd, RCOH eller RCHO. Bemærk, at acylgruppen stadig er til stede, selv når den er gået i baggrunden af betydning. Både aldehyder og amider er acylforbindelser.
Fortsat med den samme ræsonnement kan vi erstatte H med en anden sidekæde R, som vil give anledning til en keton, RCOR 'eller RC (O) R'. Denne gang er acylgruppen mere "skjult", da en af de to ender kunne betragtes som RCO eller R'CO.
På den anden side kan R 'også erstattes af OR', hvilket giver anledning til en ester, RCOOR '. I estere genkendes acylgruppen med det blotte øje, fordi den er på venstre side af carbonylgruppen.
Det øverste billede repræsenterer globalt alt, hvad der diskuteres i dette afsnit. Acylgruppen er fremhævet i blåt, og startende fra det øverste hjørne, fra venstre mod højre, har vi: ketoner, acylkation, acylradikal, aldehyd, estere og amider.
Selvom acylgruppen er til stede i disse forbindelser såvel som i carboxylsyrer og thioestere (RCO-SR '), gives carbonylgruppen normalt mere betydning, når dens dipolmomenter defineres. RCO er af større interesse, når den findes som en substituent, eller når den er direkte bundet til et metal (metalacyler).
Afhængigt af forbindelsen kan RCO have forskellige navne, som det ses i underafsnittet om acylchlorider. F.eks. CH3CO er kendt som acetyl eller ethanoyl, mens CH3CHtoCO, propionyl eller propanoyl.
Et af de mest repræsentative eksempler på acylforbindelser er acetyl-CoA (topbillede). Bemærk, at det straks identificeres, fordi det er fremhævet i blåt. Acylgruppen i acetyl-CoA er, som navnet antyder, acetyl, CH3CO. Selvom det måske ikke ser ud som det, er denne gruppe vigtig i Krebs-cyklussen i vores krop.
Aminosyrer indeholder også acylgruppen, kun igen, den har tendens til at gå ubemærket hen. For eksempel til glycin, NHto‐CHto‐COOH, dets acylgruppe bliver NH-segmentetto‐CHto-CO, og kaldes glycyl. I mellemtiden for lysin bliver dets acylgruppe NHto(CHto)4CHNHtoCO, der kaldes lysyl.
Selvom det normalt ikke diskuteres meget regelmæssigt, kan acylgrupper også komme fra uorganiske syrer; det vil sige, at det centrale atom ikke behøver at være kulstof, men det kan også være lavet af andre grundstoffer. For eksempel kan en acylgruppe også være RSO (RS = O), afledt af sulfonsyre eller RPO (RP = O), afledt af phosphonsyre..
Endnu ingen kommentarer