- Estrutura e características do grupo acil
- Compostos e derivados
- - Cloretos
- - Radical
- - Cation
- - Amidas
- - Aldeídos
- - Cetonas e ésteres
- - Comentário geral
- Exemplos de grupo acil
- Referências
O grupo acila é um fragmento molecular que em química orgânica geralmente deriva de ácidos carboxílicos. Sua fórmula é RCO, onde R é um substituinte de carbono, alquil ou aril, covalentemente ligado diretamente ao grupo carbonil, C = O. Geralmente é apenas uma fração da estrutura de um composto orgânico, como uma biomolécula.
Diz-se que é derivado de um ácido carboxílico, RCOOH, porque será suficiente eliminar o grupo hidroxila, OH, para obter o grupo acila, RCO. Observe que este grupo compreende uma ampla família de compostos orgânicos (e inorgânicos). Esta família é geralmente conhecida como compostos acílicos (e não asilo).
Fórmula estrutural do grupo acila. Fonte: Su-no-G via Wikipedia.
Na imagem superior, temos a fórmula estrutural do grupo acila. É fácil reconhecê-lo observando qualquer estrutura molecular, pois está sempre localizado nas extremidades e é indicado pelo grupo carbonila. Um exemplo disso veremos na molécula de acetil-CoA, essencial para o ciclo de Krebs.
A incorporação desse grupo em uma molécula é conhecida como reação de acilação. O grupo acila faz parte da rotina de trabalho em sínteses orgânicas.
Estrutura e características do grupo acil
A estrutura do grupo acilo depende da identidade de R. O átomo de carbono da referida cadeia lateral R, bem como o C = O ao qual está ligado, encontram-se no mesmo plano. O segmento RCO da primeira imagem é, portanto, plano.
No entanto, esse fato poderia parecer insignificante se não fosse pelas características eletrônicas de C = O: o átomo de carbono tem um ligeiro déficit de elétrons. Isso o torna suscetível ao ataque de agentes nucleofílicos, ricos em elétrons. Assim, o grupo acila é reativo, sendo um local específico onde ocorre a síntese orgânica.
Compostos e derivados
Dependendo das cadeias R ou dos átomos que são colocados à direita de RCO, diferentes compostos ou derivados do grupo acila são obtidos.
- Cloretos
Suponha, por exemplo, que um átomo de cloro seja colocado à direita de RCO. Isso agora substitui aquela sinuosidade representada na primeira imagem, permanecendo como: RCOCl. Portanto, temos derivados chamados cloretos de acila.
Agora, mudando a identidade de R no RCOCl, obtemos vários cloretos de acila:
-HCOCl, R = H, cloreto de metanoil, composto drasticamente instável
-CH 3 COCl, R = CH 3, cloreto de acetil
-CH 3 CH 2 COCl, R = CH 2 CH 3, cloreto de propionil
-C 6 H 5 COCl, R = C 6 H 5 (anel de benzeno), cloreto de benzoil
O mesmo raciocínio se aplica aos fluoretos de acila, brometos e iodetos. Esses compostos são usados em reações de acilação, com o objetivo de incorporar RCO como substituinte em uma molécula maior; por exemplo, a um anel de benzeno.
- Radical
O acil pode existir momentaneamente como um radical, RCO •, originado de um aldeído. Esta espécie é muito instável e é imediatamente desproporcional a um radical alquil e monóxido de carbono:
RC • = O → R • + C≡O
- Cation
O grupo acila também pode aparecer como um cátion, RCO +, sendo um intermediário que reage para acilar uma molécula. Esta espécie contém duas estruturas de ressonância representadas na imagem abaixo:
Estruturas de ressonância do cátion acila. Fonte: Jü
Observe como a carga parcial positiva é distribuída entre os átomos de carbono e oxigênio. Destas duas estruturas, com carga positiva no oxigênio, é a mais predominante.
- Amidas
Agora suponha que, em vez de um átomo de Cl, coloquemos um grupo amino, NH 2. Teremos então uma amida, RCONH 2, RC (O) NH 2 ou RC = ONH 2. Assim, finalmente mudando a identidade de R, obteremos uma família de amidas.
- Aldeídos
Se ao invés de NH 2 colocarmos um átomo de hidrogênio, obteremos um aldeído, RCOH ou RCHO. Observe que o grupo acila ainda está presente mesmo quando se tornou secundário em importância. Tanto os aldeídos quanto as amidas são compostos acila.
- Cetonas e ésteres
Continuando com o mesmo raciocínio, podemos substituir H por outra cadeia lateral R, que dará origem a uma cetona, RCOR 'ou RC (O) R'. Desta vez, o grupo acila está mais "escondido", já que qualquer uma das duas extremidades pode ser considerada como RCO ou R'CO.
Por outro lado, R 'também pode ser substituído por OR', dando origem a um éster, RCOOR '. Nos ésteres, o grupo acila é visível a olho nu porque está no lado esquerdo do grupo carbonila.
- Comentário geral
O grupo acila presente em vários compostos. Fonte: Jü.
A imagem superior representa globalmente tudo o que é discutido nesta seção. O grupo acila é destacado em azul e, partindo do canto superior, da esquerda para a direita, temos: cetonas, cátion acila, radical acila, aldeído, ésteres e amidas.
Embora o grupo acila esteja presente nesses compostos, assim como nos ácidos carboxílicos e tioésteres (RCO-SR '), o grupo carbonila costuma receber mais importância na definição de seus momentos dipolares. RCO é de maior interesse quando é encontrado como um substituinte, ou quando está diretamente ligado a um metal (acilos de metal).
Dependendo do composto, RCO pode ter nomes diferentes, como visto na subseção sobre cloretos de acila. Por exemplo, CH 3 CO é conhecido como acetil ou etanoil, enquanto CH 3 CH 2 CO, propionil ou propanoil.
Exemplos de grupo acil
Fórmula estrutural do acetil-CoA. Fonte: Usuário: Bryan Derksen (original) e DMacks (falar) (mudança de cor).
Um dos exemplos mais representativos de compostos de acila é acetil-CoA (imagem superior). Observe que ele é imediatamente identificado porque está destacado em azul. O grupo acila da acetil-CoA, como seu nome indica, é acetila, CH 3 CO. Embora possa não parecer, este grupo é essencial no ciclo de Krebs do nosso corpo.
Os aminoácidos também contêm o grupo acila, mas, novamente, ele tende a passar despercebido. Por exemplo, para glicina, NH 2 -CH 2 -COOH, seu grupo acila torna-se o segmento NH 2 -CH 2 -CO e é denominado glicila. Enquanto isso, para a lisina, seu grupo acila torna-se NH 2 (CH 2) 4 CHNH 2 CO, que é denominado lisila.
Embora geralmente não sejam discutidos com muita regularidade, os grupos acila também podem vir de ácidos inorgânicos; ou seja, o átomo central não precisa ser carbono, mas também pode ser feito de outros elementos. Por exemplo, um grupo acil também pode ser RSO (RS = O), derivado de ácido sulfônico, ou RPO (RP = O), derivado de ácido fosfônico.
Referências
- Morrison, RT e Boyd, R, N. (1987). Quimica Organica. 5ª Edição. Editorial Addison-Wesley Interamericana.
- Carey F. (2008). Quimica Organica. (Sexta edição). Mc Graw Hill.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Química orgânica. (10ª edição). Wiley Plus.
- Wikipedia. (2020). Grupo acila. Recuperado de: en.wikipedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 de fevereiro de 2020). Definição e exemplos de grupo acila. Recuperado de: Thoughtco.com
- Laura Foist. (2020). Grupo Acil: Definição e Estrutura. Estude. Recuperado de: study.com
- Steven A. Hardinger. (2017). Glossário Ilustrado de Química Orgânica: Grupo acila. Recuperado de: chem.ucla.edu