De acylgrupp Det är ett molekylärt fragment som i organisk kemi vanligtvis härrör från karboxylsyror. Dess formel är RCO, där R är en kol-, alkyl- eller arylsubstituent, kovalent och direkt kopplad till karbonylgruppen, C = O. Det är vanligtvis bara en bråkdel av strukturen hos en organisk förening, såsom en biomolekyl..
Det sägs härledas från en karboxylsyra, RCOOH, eftersom det kommer att vara tillräckligt för att eliminera hydroxylgruppen, OH, för att erhålla acylgruppen, RCO. Observera att denna grupp består av en bred familj av organiska (och oorganiska) föreningar. Denna familj är allmänt känd som acylföreningar (och inte asyl).
I den övre bilden har vi strukturformeln för acylgruppen. Det är lätt att känna igen det genom att observera vilken molekylär struktur som helst, eftersom den alltid ligger i ändarna och indikeras av karbonylgruppen. Ett exempel på detta kommer vi att se i acetyl-CoA-molekylen, väsentlig för Krebs-cykeln.
Inkorporering av denna grupp i en molekyl är känd som en acyleringsreaktion. Acylgruppen är en del av arbetsrutinen i organiska synteser.
Artikelindex
Acylgruppens struktur beror på identiteten hos R. Kolatomen i nämnda R-sidokedja, liksom C = O till vilken den är fäst, ligger i samma plan. RCO-segmentet för den första bilden är därför platt.
Detta faktum kan dock verka obetydligt om det inte vore för de elektroniska egenskaperna hos C = O: kolatomen har ett litet elektronunderskott. Detta gör det mottagligt för attacker av nukleofila medel, rika på elektroner. Således är acylgruppen reaktiv och är ett specifikt ställe i vilket organiska synteser utförs..
Beroende på R-kedjorna eller atomerna som placeras till höger om RCO erhålls olika föreningar eller derivat av acylgruppen.
Antag till exempel att en kloratom placeras till höger om RCO. Detta ersätter nu den sinuositet som representeras i den första bilden, förblir som: RCOCl. Vi har då några derivat som kallas acylklorider.
Nu när vi ändrar identiteten för R i RCOCl får vi flera acylklorider:
-HCOCl, R = H, metanoylklorid, drastiskt instabil förening
-CH3COCl, R = CH3, acetylklorid
-CH3CHtvåCOCl, R = CHtvåCH3, propionylklorid
-C6H5COCl, R = C6H5 (bensenring), bensoylklorid
Samma resonemang gäller för acylfluorider, bromider och jodider. Dessa föreningar används i acyleringsreaktioner, i syfte att införliva RCO som en substituent till en större molekyl; till exempel till en bensenring.
Acyl kan existera tillfälligt som en radikal, RCO •, som härrör från en aldehyd. Denna art är mycket instabil och är omedelbart oproportionerlig mot en alkylradikal och kolmonoxid:
RC • = O → R • + C20
Acylgruppen kan också förekomma som en katjon, RCO+, vara en mellanprodukt som reagerar på att acylera en molekyl. Denna art innehåller två resonansstrukturer representerade i bilden nedan:
Observera hur den positiva partiladdningen fördelas mellan kol- och syreatomerna. Av dessa två strukturer, [R-C20+], med den positiva laddningen på syre, är den mest dominerande.
Antag nu att istället för en Cl-atom placerar vi en aminogrupp, NHtvå. Vi kommer då att ha en amid, RCONHtvå, RC (O) NHtvå eller RC = ONHtvå. Således, äntligen ändrar vi identiteten på R, kommer vi att få en familj av amider.
Om istället för NHtvå vi placerar en väteatom, vi får en aldehyd, RCOH eller RCHO. Observera att acylgruppen fortfarande är närvarande även när den har gått in i bakgrunden av betydelse. Både aldehyder och amider är acylföreningar.
Fortsatt med samma resonemang kan vi ersätta H med en annan sidokedja R, som kommer att ge upphov till en keton, RCOR 'eller RC (O) R'. Denna gång är acylgruppen mer "dold", eftersom någon av de två ändarna kan betraktas som RCO eller R'CO.
Å andra sidan kan R 'också ersättas med OR', vilket ger upphov till en ester, RCOOR '. I estrar känns acylgruppen igen med blotta ögat eftersom den är på vänster sida av karbonylgruppen.
Den övre bilden representerar globalt allt som diskuteras i detta avsnitt. Acylgruppen är markerad i blått, och med början från det övre hörnet, från vänster till höger, har vi: ketoner, acylkatjon, acylradikal, aldehyd, estrar och amider.
Även om acylgruppen är närvarande i dessa föreningar, liksom i karboxylsyror och tioestrar (RCO-SR '), ges vanligen karbonylgruppen mer betydelse när man definierar dess dipolmoment. RCO är av större intresse när den finns som en substituent eller när den är direkt kopplad till en metall (metallacyler).
Beroende på föreningen kan RCO ha olika namn, vilket framgår av underavsnittet om acylklorider. Till exempel CH3CO är känd som acetyl eller etanol, medan CH3CHtvåCO, propionyl eller propanoyl.
Ett av de mest representativa exemplen på acylföreningar är acetyl-CoA (toppbild). Observera att den omedelbart identifieras eftersom den är markerad i blått. Acylgruppen i acetyl-CoA är, som namnet antyder, acetyl, CH3CO. Även om det kanske inte verkar som det, är denna grupp avgörande i Krebs-cykeln i vår kropp.
Aminosyror innehåller också acylgruppen, bara, det tenderar att gå obemärkt förbi. Till exempel för glycin, NHtvå‐CHtvå‐COOH blir dess acylgrupp NH-segmentettvå‐CHtvå-CO, och kallas glycyl. Under tiden för lysin blir dess acylgrupp NHtvå(CHtvå)4CHNHtvåCO, som kallas lysyl.
Även om det vanligtvis inte diskuteras mycket regelbundet, kan acylgrupper också komma från oorganiska syror; det vill säga den centrala atomen behöver inte vara kol utan kan också vara gjord av andra element. Exempelvis kan en acylgrupp också vara RSO (RS = O), härledd från sulfonsyra, eller RPO (RP = O), härledd från fosfonsyra..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.