De acylgroep Het is een moleculair fragment dat in de organische chemie meestal wordt afgeleid van carbonzuren. De formule is RCO, waarbij R een koolstof-, alkyl- of arylsubstituent is, covalent en direct gekoppeld aan de carbonylgroep, C = O. Het is meestal maar een fractie van de structuur van een organische verbinding, zoals een biomolecuul..
Er wordt gezegd dat het is afgeleid van een carbonzuur, RCOOH, omdat het voldoende zal zijn om de hydroxylgroep, OH, te elimineren om de acylgroep, RCO, te verkrijgen. Merk op dat deze groep een brede familie van organische (en anorganische) verbindingen omvat. Deze familie is algemeen bekend als acylverbindingen (en niet asiel).
In de bovenste afbeelding hebben we de structuurformule van de acylgroep. Het is gemakkelijk te herkennen door elke moleculaire structuur te observeren, omdat het zich altijd aan de uiteinden bevindt en wordt aangegeven door de carbonylgroep. Een voorbeeld hiervan zullen we zien in het acetyl-CoA-molecuul, essentieel voor de Krebs-cyclus.
Opname van deze groep in een molecuul staat bekend als een acyleringsreactie. De acylgroep maakt deel uit van de werkroutine in organische syntheses.
Artikel index
De structuur van de acylgroep hangt af van de identiteit van R. Het koolstofatoom van genoemde R-zijketen, evenals de C = O waaraan het is bevestigd, bevinden zich in hetzelfde vlak. Het RCO-segment van de eerste afbeelding is daarom plat.
Dit feit lijkt echter onbeduidend als de elektronische kenmerken van C = O er niet waren: het koolstofatoom heeft een klein elektronentekort. Dit maakt het vatbaar voor aanvallen door nucleofiele stoffen die rijk zijn aan elektronen. De acylgroep is dus reactief, omdat het een specifieke plaats is waar organische syntheses worden uitgevoerd..
Afhankelijk van de R-ketens of de atomen die rechts van RCO worden geplaatst, worden verschillende verbindingen of derivaten van de acylgroep verkregen.
Stel bijvoorbeeld dat er rechts van RCO een chlooratoom staat. Dit vervangt nu die sinuositeit die in de eerste afbeelding wordt weergegeven en blijft als: RCOCl. We hebben dan enkele derivaten die acylchloriden worden genoemd.
Nu we de identiteit van R in RCOCl veranderen, krijgen we verschillende acylchloriden:
-HCOCl, R = H, methanoylchloride, drastisch onstabiele verbinding
-CH3COCl, R = CH3, acetylchloride
-CH3CHtweeCOCl, R = CHtweeCH3, propionylchloride
-C6H.5COCl, R = C6H.5 (benzeenring), benzoylchloride
Dezelfde redenering is van toepassing op acylfluoriden, bromiden en jodiden. Deze verbindingen worden gebruikt in acyleringsreacties, met als doel RCO als substituent in een groter molecuul op te nemen; bijvoorbeeld aan een benzeenring.
Acyl kan tijdelijk bestaan als een radicaal, RCO •, afkomstig van een aldehyde. Deze soort is erg onstabiel en staat onmiddellijk niet in verhouding tot een alkylradicaal en koolmonoxide:
RC • = O → R • + C≡O
De acylgroep kan ook voorkomen als een kation, RCO+, een tussenproduct zijn dat reageert om een molecuul te acyleren. Deze soort bevat twee resonantiestructuren weergegeven in de onderstaande afbeelding:
Merk op hoe de positieve deellading wordt verdeeld tussen de koolstof- en zuurstofatomen. Van deze twee structuren, [R-C≡O+], met de positieve lading op zuurstof, is het meest overheersend.
Stel nu dat we in plaats van een Cl-atoom een aminogroep plaatsen, NHtwee. We hebben dan een amide, RCONHtwee, RC (O) NHtwee of RC = ONHtwee. Dus als we eindelijk de identiteit van R veranderen, zullen we een familie van amides krijgen.
Als in plaats van NHtwee we plaatsen een waterstofatoom, we krijgen een aldehyde, RCOH of RCHO. Merk op dat de acylgroep nog steeds aanwezig is, zelfs wanneer deze op de achtergrond van belang is geraakt. Zowel aldehyden als amiden zijn acylverbindingen.
Door dezelfde redenering voort te zetten, kunnen we H vervangen door een andere zijketen R, die aanleiding zal geven tot een keton, RCOR 'of RC (O) R'. Deze keer is de acylgroep meer "verborgen", aangezien een van de twee uiteinden kan worden beschouwd als RCO of R'CO.
Aan de andere kant kan R 'ook worden vervangen door OR', wat aanleiding geeft tot een ester, RCOOR '. In esters wordt de acylgroep met het blote oog herkend omdat deze zich aan de linkerkant van de carbonylgroep bevindt.
De bovenste afbeelding geeft globaal alles weer dat in deze sectie wordt besproken. De acylgroep is blauw gemarkeerd en vanaf de bovenhoek, van links naar rechts, hebben we: ketonen, acylkation, acylradicaal, aldehyde, esters en amiden.
Hoewel de acylgroep aanwezig is in deze verbindingen, evenals in carbonzuren en thioesters (RCO-SR '), krijgt de carbonylgroep meestal meer belang bij het definiëren van de dipoolmomenten. De RCO is van groter belang wanneer het wordt gevonden als een substituent, of wanneer het direct is gekoppeld aan een metaal (metaalacylen).
Afhankelijk van de verbinding kan RCO verschillende namen hebben, zoals te zien is in de subsectie over acylchloriden. Bijvoorbeeld CH3CO staat bekend als acetyl of ethanoyl, terwijl CH3CHtweeCO, propionyl of propanoyl.
Een van de meest representatieve voorbeelden van acylverbindingen is acetyl-CoA (bovenste afbeelding). Merk op dat het onmiddellijk wordt geïdentificeerd omdat het blauw is gemarkeerd. De acylgroep van acetyl-CoA, zoals de naam aangeeft, is acetyl, CH3CO. Hoewel het misschien niet zo lijkt, is deze groep essentieel in de Krebs-cyclus van ons lichaam.
Aminozuren bevatten ook de acylgroep, maar nogmaals, deze blijft meestal onopgemerkt. Bijvoorbeeld voor glycine, NHtwee‐CHtwee‐COOH, zijn acylgroep wordt het NH-segmenttwee‐CHtwee‐CO, en wordt glycyl genoemd. Ondertussen wordt voor lysine de acylgroep NHtwee(CHtwee4CHNHtweeCO, dat lysyl wordt genoemd.
Hoewel het gewoonlijk niet erg regelmatig wordt besproken, kunnen acylgroepen ook afkomstig zijn van anorganische zuren; dat wil zeggen, het centrale atoom hoeft geen koolstof te zijn, maar kan ook uit andere elementen bestaan. Een acylgroep kan bijvoorbeeld ook RSO (RS = O) zijn, afgeleid van sulfonzuur, of RPO (RP = O), afgeleid van fosfonzuur..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.