- Estructura i característiques de el grup acil
- Compostos i derivats
- - Clorurs
- - Radical
- - Catió
- - Amides
- - Aldehids
- - Cetones i èsters
- - Comentari general
- Exemples de grup acil
- referències
El grup acil és un fragment molecular que en química orgànica usualment deriva dels àcids carboxílics. La seva fórmula és RCO, on R és un substituent carbonat, alquílic o aril, enllaçat covalent i directament amb el grup carbonil, C = O. En general tot just és una fracció de l'estructura d'un compost orgànic, com una biomolècula.
Es diu que deriva d'un àcid carboxílic, RCOOH, perquè n'hi haurà prou amb eliminar el grup hidroxil, OH, per obtenir el grup acil, RCO. Cal notar que aquest grup comprèn una àmplia família de compostos orgànics (i inorgànics). A aquesta família se li coneix generalment com a compostos acil (i no asil).
Fórmula estructural de el grup acil. Font: El seu-no-G via Wikipedia.
A la imatge superior tenim la fórmula estructural de el grup acil. És fàcil de reconèixer-observant qualsevol estructura molecular, ja que se situa sempre en els extrems i ve assenyalat pel grup carbonil. Un exemple d'això ho veurem en la molècula d'acetil-CoA, essencial per al cicle de Krebs.
La incorporació d'aquest grup a una molècula es coneix com a reacció de acilació. El grup acil forma part de la rutina de treball en les síntesis orgàniques.
Estructura i característiques de el grup acil
L'estructura de el grup acil depèn de quina sigui la identitat de R. L'àtom de carboni d'aquesta cadena lateral R, així com el C = O a què està enllaçat, se situen en un mateix pla. El segment RCO de la primera imatge és per tant pla.
No obstant això, aquest fet podria semblar insignificant si no fos per les característiques electròniques de l'C = O: l'àtom de carboni té un lleu dèficit d'electrons. Això ho fa susceptible a patir atacs d'agents nucleofílics, rics en electrons. Així, el grup acil és reactiu, sent un lloc específic en el qual es realitzen síntesis orgàniques.
Compostos i derivats
En funció de les cadenes R o dels àtoms que es col·loquin a la dreta de RCO, s'obtenen diferents compostos o derivats de el grup acil.
- Clorurs
Suposem per exemple que a la dreta de RCO es col·loca un àtom de clor. Aquest ara substitueix aquesta sinuositat representada a la primera imatge, quedant com: RCOCl. Tenim llavors uns derivats anomenats clorurs d'acil.
Ara, canviant la identitat de R en RCOCl, obtenim diversos clorurs d'acil:
-HCOCl, R = H, clorur de metanoilo, compost dràsticament inestable
-CH 3 COCl, R = CH 3, clorur d'acetil
-CH 3 CH 2 COCl, R = CH 2 CH 3, clorur de propionilo
-C 6 H 5 COCl, R = C 6 H 5 (anell benzènic), clorur de benzoïl
El mateix raonament s'aplica per als fluorurs, bromurs i iodurs d'acil. Aquests compostos s'utilitzen en les reaccions de acilació, amb el propòsit d'incorporar RCO com substituent a una molècula més gran; per exemple, a un anell benzènic.
- Radical
El acilo pot existir momentàniament com a radical, RCO •, originat a partir d'un aldehid. Aquesta espècie és molt inestable, i es desproporciona immediatament en un radical alquílic i monòxid de carboni:
RC • = O → R • + C≡O
- Catió
El grup acil també pot presentar-se com catió, RCO +, sent un intermediari que reacciona per acilar una molècula. Aquesta espècie conté dues estructures de ressonància representades a la imatge inferior:
Estructures de ressonància de l'catió acil. Font: Dj
Cal notar com la càrrega parcial positiva es distribueix entre els àtoms de carboni i oxigen. D'aquestes dues estructures,, amb la càrrega positiva sobre l'oxigen, és la més predominant.
- Amides
Suposem ara que en lloc d'un àtom Cl col·loquem un grup amino, NH 2. Tindrem llavors una amida, RCONH 2, RC (O) NH 2 o RC = ONH 2. Així, canviant finalment la identitat de R, obtindrem una família de amides.
- Aldehids
Si en lloc de NH 2 situem un àtom d'hidrogen, obtindrem un aldehid, RCOH o RCHO. Cal notar que el grup acil segueix present encara que hagi passat a un segon pla d'importància. Tant els aldehids com les amides són composts acilos.
- Cetones i èsters
Continuant amb el mateix raonament, podem substituir H per una altra cadena lateral R, la qual cosa donarà lloc a una cetona, RCOR 'o RC (O) R'. Aquesta vegada el grup acil es troba més "ocult", ja que qualsevol dels dos extrems pogués considerar-se com RCO o R'CO.
D'altra banda, R 'pot així mateix substituir-se per OR', donant lloc a un èster, RCOOR '. En els esters el grup acil es reconeix a simple vista perquè està de la banda esquerra de el grup carbonil.
- Comentari general
El grup acil present en diversos compostos. Font: Dj.
La imatge superior representa de manera global tot el comentat en aquest apartat. El grup acil es ressalta en blau, i començant des de la cantonada superior, d'esquerra a dreta, tenim: cetones, catió acil, radical acil, aldehid, èsters i amides.
El grup acil si bé és present en aquests compostos, així com en els àcids carboxílics i tioésteres (RCO-SR '), se li sol donar més importància a el grup carbonil a l'hora de definir els seus moments dipolars. El RCO cobra major interès quan es troba com substituent, o quan s'enllaça directament a un metall (acilos metàl·lics).
Depenent de quin sigui el compost, RCO pot rebre diferents noms, tal com es va veure al subapartat dels clorurs d'acil. Per exemple, CH 3 CO es coneix com acetil o etanoilo, mentre que CH 3 CH 2 CO, propionilo o propanoilo.
Exemples de grup acil
Fórmula structural de l'acetil-CoA. Font: User: Bryan Derksen (original) and DMacks (talk) (color-change).
Un dels exemples de compostos acil més representatius és el de l'acetil-CoA (imatge superior). Cal notar que s'identifica immediatament perquè està ressaltat amb color blau. El grup acil de l'acetil-CoA, com el seu mateix nom assenyala, és el acetil, CH 3 CO. Encara que no ho sembli, aquest grup és primordial en el cicle de Krebs del nostre organisme.
Els aminoàcids també contenen a el grup acil, només que, novament, tendeix a passar desapercebut. Per exemple, per a la glicina, NH 2 -CH 2 -COOH, el seu grup acil ve a ser el segment NH 2 -CH 2 -CO, i rep el nom de glicilo. Mentrestant, per a la lisina, el seu grup acil ve a ser NH 2 (CH 2) 4 CHNH 2 CO, el qual rep el nom de lisilo.
Encara que no sol comentar-se amb molta regularitat, els grups acilos també poden procedir d'àcids inorgànics; és a dir, l'àtom central no té per què ser de carboni, sinó que pot a més ser d'altres elements. Per exemple, un grup acil pogués ser també el RSO (RS = O), derivat de l'àcid sulfònic, o RPO (RP = O), derivat de l'àcid fosfònic.
referències
- Morrison, RT i Boyd, R, N. (1987). Química Orgànica. 5a Edició. Editorial Addison-Wesley Interamericana.
- Carey F. (2008). Química Orgànica. (Sisena edició). Mc Graw Hill.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organic Chemistry. (10th edition.). Wiley Plus.
- Wikipedia. (2020). Acyl group. Recuperat de: en.wikipedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 de febrer de 2020). Acyl Group Definition and Examples. Recuperat de: thoughtco.com
- Laura Foist. (2020). Acyl Group: Definition & Structure. Study. Recuperat de: study.com
- Steven A. Hardinger. (2017). Illustrated Glossary of Organic Chemistry: Acyl group. Recuperat de: chem.ucla.edu