Grupo acila: estrutura, características, compostos e derivados

Grupo acila: estrutura, características, compostos e derivados

O grupo acil é um fragmento molecular que em química orgânica geralmente deriva de ácidos carboxílicos. Sua fórmula é RCO, onde R é um substituinte carbonil, alquil ou aril, ligado covalentemente e diretamente com o 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 remover o grupo hidroxil, OH, para obter o grupo acil, RCO. Observe que esse grupo compreende uma ampla família de compostos orgânicos (e inorgânicos). Essa família é geralmente conhecida como compostos acila (e não asilo).

Na imagem acima, temos a fórmula estrutural do grupo acil. É fácil reconhecer, observando qualquer estrutura molecular, uma vez que está sempre localizada nas extremidades e é indicada pelo grupo carbonila. Veremos um exemplo disso na molécula de acetil-CoA, essencial para o ciclo de Krebs.

A incorporação deste grupo em uma molécula é conhecida como reação de acilação. O grupo acil faz parte da rotina de trabalho em sínteses orgânicas.

Estrutura e características do grupo acila

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, estão localizados no mesmo plano. O segmento RCO da primeira imagem é, portanto, plano.

No entanto, esse fato pode 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 acil é reativo, sendo um local específico no qual são realizadas sínteses orgânicas.

Compostos e derivados

Dependendo das cadeias R ou dos átomos que são colocados à direita do RCO, são obtidos diferentes compostos ou derivados do grupo acil.

– Cloretos

Suponha, por exemplo, que um átomo de cloro seja colocado à direita do RCO. Isso agora substitui a sinuosidade representada na primeira imagem, permanecendo como: RCOCl. Temos então derivados chamados cloretos de acila.

Agora, alterando a identidade de R no RCOCl, obtemos vários cloretos de acila:

-HCOCl, R = H, cloreto de metanoílo, composto dramaticamente instável

CH 3 COCl, R = CH 3 , o cloreto de acetilo

-CH 3 CH 2 COCl, R = CH 2 CH 3 , cloreto de propionil

-C 6 H 5 COCl, R = C 6 H 5 (anel benzeno), cloreto de benzoílo

O mesmo raciocínio se aplica a fluoretos de acila, brometos e iodetos. Esses compostos são utilizados em reações de acilação, com o objetivo de incorporar o RCO como substituinte a uma molécula maior; por exemplo, para um anel de benzeno.

– Radical

O acil pode existir momentaneamente como um radical, RCO, originário 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

– Cação

O grupo acil também pode estar presente como um cátion, RCO + , sendo um intermediário que reage para acilar uma molécula. Esta espécie contém duas estruturas de ressonância representadas na imagem abaixo:

Observe como a carga parcial positiva é distribuída entre os átomos de carbono e oxigênio. Destas duas estruturas, [R – C≡O + ], com carga positiva no oxigênio, é a mais predominante.

– Amidas

Suponhamos agora que em vez de um átomo de Cl, colocamos um grupo amino, NH 2 . Teremos então uma amida, RCONH 2 , RC (O) NH 2 ou RC = ONH 2 . Assim, mudando finalmente a identidade de R, obteremos uma família de amidas.

– Aldeídos

Se em vez de NH 2 coloca-se um átomo de hidrogénio, obteremos um aldeído, RCHO ou RCOH. Observe que o grupo acil ainda está presente, embora tenha passado para o plano de fundo de importância. Tanto aldeídos quanto 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 acil está mais “oculto”, pois qualquer extremidade pode ser considerada RCO ou R’CO.

Por outro lado, R ‘também pode ser substituído por OR’, dando origem a um éster, RCOOR ‘. Nos ésteres, o grupo acil é reconhecido a olho nu, porque fica no lado esquerdo do grupo carbonil.

– Comentário geral

A imagem superior representa globalmente tudo o que é discutido nesta seção. O grupo acil é destacado em azul e, a partir do canto superior, da esquerda para a direita, temos: cetonas, cátion acil, radical acil, aldeído, ésteres e amidas.

Embora o grupo acil esteja presente nesses compostos, bem como em ácidos carboxílicos e tioésteres (RCO-SR ‘), o grupo carbonil geralmente recebe mais importância na definição de seus momentos dipolares. O RCO se torna mais interessante quando encontrado como substituinte ou quando está diretamente ligado a um metal (metal acil).

Dependendo do que é o composto, o RCO pode receber nomes diferentes, como visto na subseção de cloretos de acila. Por exemplo, CH 3 CO é conhecido como acetilo ou etanoílo, enquanto CH 3 CH 2 CO, propionilo, ou propanoílo.

Exemplos de grupo acil

Um dos exemplos mais representativos de compostos acil é o de acetil-CoA (imagem acima). Observe que é imediatamente identificado porque está destacado em azul. O grupo acilo de acetil-CoA, como o seu nome indica, é acetilo, CH 3 CO. Embora possa não parecer, esse grupo é essencial no ciclo de Krebs do nosso organismo.

Os aminoácidos também contêm o grupo acil, mas, novamente, tende a passar despercebido. Por exemplo, para glicina, NH 2 -CH 2 -COOH, seu grupo acil se torna o segmento NH 2 -CH 2 -CO e é chamado de glicil. Entretanto, para a lisina, o grupo acilo se torna NH 2 (CH 2 ) 4 CHNH 2 CO, que é chamado lisil.

Embora geralmente não sejam discutidos com muita regularidade, os grupos acila também podem vir de ácidos inorgânicos; isto é, o átomo central não precisa ser feito de carbono, mas também pode ser feito de outros elementos. Por exemplo, um grupo acil também pode ser RSO (RS = O), derivado do ácido sulfônico, ou RPO (RP = O), derivado do ácido fosfônico.

Referências

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  5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 de fevereiro de 2020). Definição e Exemplos do Grupo Acil. Recuperado de: thoughtco.com
  6. Laura Foist. (2020). Grupo Acyl: Definição e Estrutura. Estude. Recuperado de: study.com
  7. Steven A. Hardinger. (2017). Glossário Ilustrado de Química Orgânica: grupo Acil. Recuperado de: chem.ucla.edu

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