Kluczowa różnica – alkilacja vs acylacja
Alkilacja i acylacja to dwie reakcje podstawienia elektrofilowego w chemii organicznej. Kluczową różnicą między alkilacją a acylacją jest grupa zaangażowana w proces substytucji. Grupa alkilowa jest podstawiona w procesie alkilowania, podczas gdy grupa acylowa jest podstawiona innym związkiem w acylowaniu. Gdy to podstawienie zachodzi w pierścieniu benzenowym w warunkach katalitycznych, nazywa się to „acylowaniem/alkilowaniem Friedelcrafta”.
Co to jest alkilacja?
Przenoszenie grupy alkilowej z jednej cząsteczki do drugiej nosi nazwę „alkilowania”. Przeniesiona grupa alkilowa może być karbokationem alkilu, wolnym rodnikiem, karboanionem lub karbinem. Grupa alkilowa jest częścią cząsteczki o ogólnym wzorze C n H2 n +1 (n – jest liczbą całkowitą, jest równoważna do liczby węgla w grupie alkilowej).
Co to jest acylacja?
Proces dodawania grupy acylowej do związku chemicznego jest znany jako acylacja. Środek acylujący to związek chemiczny, który w tym procesie dostarcza grupę acylową. Przykładami środków acylujących są; halogenki acylu, chlorki acetylu.
Jaka jest różnica między alkilacją a acylacją?
Definicja alkilacji i acylacji:
Alkilacja: Alkilacja to przeniesienie grupy alkilowej z jednej cząsteczki do drugiej.
Acylacja: Acylacja to proces dodawania grupy acylowej do związku chemicznego.
Agenci:
Alkilacja:
Przykłady środków alkilujących to;
- Karbokacje alkilowe
- Wolny rodnik
- Carbanions
- Karabinki
Acylacja:
Halogenki acylowe są najczęściej używane jako środki acylujące; są bardzo silnymi elektrofilami po potraktowaniu niektórymi katalizatorami metalowymi.
Halogenki acylowe:
Chlorek etanolu CH3-CO-Cl
Bezwodniki acylowe kwasów karboksylowych
Mechanizm alkilacji i acylacji:
Alkilacja:
Alkilacja benzenu: W tej reakcji atom wodoru w pierścieniu benzenowym jest zastępowany grupą metylową.
Acylacja:
Acylacja benzenu: W tej reakcji atom wodoru w pierścieniu benzenowym jest zastępowany grupą CH3CO-.
Zastosowania alkilacji i acylacji:
Alkilacja:
W procesie rafinacji ropy naftowej: Alkilacja izobutenu olefinami jest stosowana do uszlachetniania ropy naftowej. Produkuje syntetyczne alkilaty mające łańcuchy C7-C8. Są one używane jako wysokiej jakości surowiec do mieszania benzyny.
W medycynie: klasa leków zwana „alkilującymi środkami przeciwnowotworowymi” jest stosowana w procesie alkilacji w zastosowaniach chemioterapeutycznych. Odbywa się to poprzez alkilację DNA lekiem w celu uszkodzenia DNA komórek rakowych.
Acylacja:
W biologii:
Acylacja białek: potranslacyjna modyfikacja białek odbywa się poprzez przyłączanie grup funkcyjnych poprzez wiązania acylowe.
Acylacja tłuszczowa: Jest to proces dodawania kwasów tłuszczowych do poszczególnych aminokwasów (mirystoilacja lub palmitoilacja).
Ograniczenia alkilacji i acylacji:
Alkilacja:
- Gdy w alkilacji stosuje się halogenki, musi to być halogenek alkilu. Nie można stosować halogenków winylu lub arylu, ponieważ ich pośrednie karbokationy nie są bardzo stabilne.
- Ta reakcja obejmuje proces przegrupowania karbokacji i powstanie inny produkt.
- Polialkilacja: Dołączenie więcej niż jednej grupy alkilowej do pierścienia. Można to kontrolować, dodając nadmierną ilość benzenu.
Acylacja:
- Acylacja wytwarza tylko ketony. Wynika to z rozkładu HOCl do CO i HCl w podanych warunkach reakcji.
- Tylko aktywowane benzeny reagują w acylowaniu. W takim przypadku benzeny powinny być reaktywne niż mono-halobenzen.
- Gdy obecne są arylowe grupy aminowe, katalizator kwasowy Lewisa (AlCl3) może tworzyć kompleksy, czyniąc je bardzo niereaktywnymi.
- Gdy obecne są grupy aminowe i alkoholowe, mogą one dawać acylację N lub O zamiast wymaganej acylacji pierścienia.
Definicja grupy acylowej:
Grupa funkcyjna zawierająca podwójnie związany atom tlenu i grupę alkilową do atomu węgla (R-C=O). W chemii organicznej grupy kwasowe zwykle pochodzą od kwasów karboksylowych. Aldehydy, ketony i estry również zawierają grupy acylowe.
