Kľúčový rozdiel – alkylácia verzus acylácia
Alkylácia a acylácia sú dve elektrofilné substitučné reakcie v organickej chémii. Kľúčový rozdiel medzi alkyláciou a acyláciou je skupina zapojená do substitučného procesu. Alkylová skupina je substituovaná v procese alkylácie, zatiaľ čo acylová skupina je substituovaná inou zlúčeninou pri acylácii. Keď táto substitúcia nastane v benzénovom kruhu za katalytických podmienok, nazýva sa to „Friedel-craftova acylácia/alkylácia“.
Čo je alkylácia?
Prenos alkylovej skupiny z jednej molekuly do inej molekuly je známy ako „alkylácia“. Prenesená alkylová skupina môže byť alkylkarbokation, voľný radikál, karbanión alebo karabín. Alkylová skupina je časť molekuly, ktorá má všeobecný vzorec C n H2 n +1 (n – je celé číslo, je ekvivalentné k počtu uhlíka v alkylovej skupine).
Čo je acylácia?
Proces pridávania acylovej skupiny k chemickej zlúčenine je známy ako acylácia. Acylačné činidlo je chemická zlúčenina, ktorá v tomto procese poskytuje acylovú skupinu. Príklady acylačných činidiel sú; acylhalogenidy, acetylchloridy.
Aký je rozdiel medzi alkyláciou a acyláciou?
Definícia alkylácie a acylácie:
Alkylácia: Alkylácia je prenos alkylovej skupiny z jednej molekuly do druhej.
Acylácia: Acylácia je proces pridávania acylovej skupiny k chemickej zlúčenine.
Agenti:
Alkylácia:
Príklady alkylačných činidiel sú;
- Alkylové karbokationty
- Voľný radikál
- Carbanions
- Karabíny
Acylácia:
Acylhalogenidy sa najčastejšie používajú ako acylačné činidlá; sú to veľmi silné elektrofily, keď sú ošetrené niektorými kovovými katalyzátormi.
Acylhalogenidy:
chlorid etanolu CH3-CO-Cl
Acylanhydridy karboxylových kyselín
Mechanizmus alkylácie a acylácie:
Alkylácia:
Alkylácia benzénu: Pri tejto reakcii je atóm vodíka v benzénovom kruhu nahradený metylovou skupinou.
Acylácia:
Acylácia benzénu: Pri tejto reakcii je atóm vodíka v benzénovom kruhu nahradený skupinou CH3CO-.
Aplikácie alkylácie a acylácie:
Alkylácia:
V procese rafinácie ropy: Alkylácia izobuténu olefínmi sa používa na zušľachťovanie ropy. Vyrába syntetické alkyláty s reťazcami C7-C8. Používajú sa ako prémiová zmes do benzínu.
V medicíne: Trieda liekov nazývaná „alkylačné antineoplastické látky“sa používa v procese alkylácie pri aplikáciách chemoterapie. To sa deje alkyláciou DNA s liekom, aby sa poškodila DNA rakovinových buniek.
Acylácia:
V biológii:
Acylácia proteínov: Posttranslačná modifikácia proteínov sa vykonáva pripojením funkčných skupín prostredníctvom acylových väzieb.
Acylácia mastných kyselín: Je to proces pridávania mastných kyselín ku konkrétnym aminokyselinám (myristoylácia alebo palmitoylácia).
Obmedzenia alkylácie a acylácie:
Alkylácia:
- Ak sa pri alkylácii používajú halogenidy, musí to byť alkylhalogenid. Vinylové alebo arylhalogenidy nemožno použiť, pretože ich intermediárne karbokationy nie sú veľmi stabilné.
- Táto reakcia zahŕňa proces preskupenia karbokationtov a vytvorí sa iný produkt.
- Poly-alkylácia: Pripojenie viac ako jednej alkylovej skupiny ku kruhu. Dá sa to kontrolovať pridaním nadmerného množstva benzénu.
Acylácia:
- Acyláciou vznikajú iba ketóny. Je to kvôli rozkladu HOCl na CO a HCl za poskytnutých reakčných podmienok.
- Pri acylácii sú reaktívne iba aktivované benzény. V tomto prípade by benzény mali byť reaktívne ako mono-halogénbenzén.
- Ak sú prítomné arylamínové skupiny, katalyzátor Lewisovej kyseliny (AlCl3) môže tvoriť komplex, ktorý ich robí veľmi nereaktívnymi.
- Ak sú prítomné amínové a alkoholové skupiny, môžu poskytnúť N alebo O acyláciu namiesto požadovanej acylácie kruhu.
Definícia acylovej skupiny:
Funkčná skupina obsahujúca dvojitú väzbu na atóm kyslíka a alkylovú skupinu na atóm uhlíka (R-C=O). V organickej chémii sú kyslé skupiny zvyčajne odvodené od karboxylových kyselín. Aldehydy, ketóny a estery tiež obsahujú acylové skupiny.
