Acylhalogenid

Acylhalogenid

Inom organisk kemi är en acylhalogenid (även känd som en syrahalogenid ) en kemisk förening som härrör från en oxosyra genom att ersätta en hydroxylgrupp ( −OH ) med en halogenidgrupp ( −X , där X är en halogen ).

Om syran är en karboxylsyra ( −C(=O)OH ), innehåller föreningen en funktionell grupp −C(=O)X, som består av en karbonylgrupp ( C=O ) enbart bunden till en halogenatom. Den allmänna formeln för en sådan acylhalid kan skrivas RCOX , där R till exempel kan vara en alkylgrupp , CO är karbonylgruppen och X representerar halogeniden, såsom klorid . Acylklorider är de vanligast förekommande acylhalogeniderna, men acetyljodid är den som produceras (övergående) i den största skalan. Miljarder kilogram genereras årligen vid produktion av ättiksyra .

Förberedelse

Alifatiska acylhalider

I industriell skala ger reaktionen av ättiksyraanhydrid med väteklorid en blandning av acetylklorid och ättiksyra:

${\ce {(CH3CO)2O + HCl -> CH3COCl + CH3CO2H}}$

Vanliga synteser av acylklorider innebär också reaktionen av karboxylsyror med fosgen , tionylklorid och fosfortriklorid. Fosforpentabromid används för acylbromider, som sällan är av värde.

Aromatiska acylklorider

Bensoylklorid framställs av bensotriklorid med antingen vatten eller bensoesyra :

${\ce {C6H5CCl3 + H2O -> C6H5COCl + 2 HCl}}$

${\ce {C6H5CCl3 + C6H5CO2H -> 2 C6H5COCl + HCl}}$

Som med andra acylklorider kan den genereras från modersyran och andra kloreringsmedel fosforpentaklorid eller tionylklorid .

Representativa laboratorievägar till aromatiska acylhalider är jämförbara med de för alifatiska acylhalider. Till exempel kloroformylering, en specifik typ av Friedel-Crafts-acylering som använder formaldehyd som reagens , eller genom direkt klorering av bensaldehydderivat .

Acylfluorider

Av kommersiellt intresse reagerar acylklorider med HF för att ge acylfluorider . Aromatiska (såväl som alifatiska) acylfluorider framställs bekvämt direkt från karboxylsyror med användning av stabila, billiga råvarukemikalier: PPh ₃ , NBS och Et ₃ N- ₃ HF i ett bänkprotokoll. Cyanurfluorid omvandlar karboxylsyror till acylfluorider.

Acylbromider och jodider

Acylbromider och jodider syntetiseras i enlighet därmed men är mindre vanliga.

Reaktioner

Acylhalider är ganska reaktiva föreningar som ofta syntetiseras för att användas som mellanprodukter i syntesen av andra organiska föreningar. Till exempel kan en acylhalogenid reagera med:

• vatten för att bilda en karboxylsyra . Denna hydrolys är den mest utnyttjade reaktionen för acylhalider eftersom den sker vid industriell syntes av ättiksyra .

• en alkohol för att bilda en ester

• en amin för att bilda en amid

• en aromatisk förening , med användning av en Lewis- syrakatalysator såsom AlCl3, _för att bilda en aromatisk keton . Se Friedel-Crafts acylering .
• karboxylsyror för att bilda en organisk syraanhydrider .

I ovanstående reaktioner bildas också HX ( vätehalogenid eller halogenvätesyra). Till exempel, om acylhalogeniden är en acylklorid, bildas även HCl ( väteklorid eller saltsyra) .

Flera funktionella grupper

Adipoylklorid

En molekyl kan ha mer än en funktionell acylhalogenidgrupp. Till exempel har "adipoyldiklorid", vanligtvis helt enkelt kallad adipoylklorid , två acylkloridfunktionella grupper ; se strukturen till höger. Det är dikloriden (dvs dubbelkloriden) av 6-kols dikarboxylsyra adipinsyra . En viktig användning av adipoylklorid är polymerisation med en organisk diaminoförening för att bilda en polyamid som kallas nylon eller polymerisation med vissa andra organiska föreningar för att bilda polyestrar .

Fosgen (karbonyldiklorid, Cl–CO–Cl) är en mycket giftig gas som är dikloriden av kolsyra (HO–CO–OH). Båda kloridradikalerna i fosgen kan genomgå reaktioner analoga med de föregående reaktionerna av acylhalider. Fosgen används som reaktant vid framställning av polykarbonatpolymerer , bland andra industriella tillämpningar.

Allmänna faror

Flyktiga acylhalider är tårbildande eftersom de kan reagera med vatten på ögats yta och producera halogenvätesyra och organiska syror som irriterar ögat. Liknande problem kan uppstå om man andas in acylhalogenidångor. är acylhalider (även icke-flyktiga föreningar som tosylklorid ) irriterande för ögon, hud och slemhinnor .