Peamine erinevus – alküülimine vs atsüülimine
Alküülimine ja atsüülimine on orgaanilises keemias kaks elektrofiilset asendusreaktsiooni. Peamine erinevus alküülimise ja atsüülimise vahel on asendusprotsessis osalev rühm. Alküülimise protsessis asendatakse alküülrühm, samas kui atsüülimisel asendatakse atsüülrühm teise ühendiga. Kui see asendus toimub benseenitsüklis katalüütilistes tingimustes, nimetatakse seda "Friedel-craftsi atsüülimiseks/alküülimiseks".
Mis on alküülimine?
Alküülrühma ülekandmist ühelt molekulilt teisele nimetatakse alküülimiseks. Ülekantud alküülrühm võib olla alküülkarbokatioon, vaba radikaal, karbanioon või karbiin. Alküülrühm on molekuli osa, mille üldvalem on C n H2 n +1 (n – on täisarv, see on ekvivalentne süsiniku arvule alküülrühmas).
Mis on atsüülimine?
Keemilisele ühendile atsüülrühma lisamise protsessi nimetatakse atsüülimiseks. Atsüüliv aine on keemiline ühend, mis annab selles protsessis atsüülrühma. Atsüülivate ainete näited on; atsüülhalogeniidid, atsetüülkloriidid.
Mis vahe on alküülimisel ja atsüülimisel?
Alküülimise ja atsüülimise määratlus:
Alküülimine: alküülimine on alküülrühma ülekandmine ühelt molekulilt teisele.
Atsüülimine: Atsüülimine on keemilisele ühendile atsüülrühma lisamise protsess.
Agendid:
Alküülimine:
Alküleerivate ainete näited on:
- Alküülkarbokatioonid
- Vaba radikaal
- Carbanions
- Karabiinid
Atsüülimine:
Atsüülhalogeniide kasutatakse kõige sagedamini atsüülivate ainetena; need on teatud metallkatalüsaatoritega töötlemisel väga tugevad elektrofiilid.
Atsüülhalogeniidid:
Etanoolkloriid CH3-CO-Cl
Karboksüülhapete atsüülanhüdriidid
Alküülimise ja atsüülimise mehhanism:
Alküülimine:
Benseeni alküülimine: selles reaktsioonis asendatakse vesinikuaatom benseenitsüklis metüülrühmaga.
Atsüülimine:
Benseeni atsüülimine: selles reaktsioonis asendatakse vesinikuaatom benseenitsüklis CH3CO- rühmaga.
Alküülimise ja atsüülimise rakendused:
Alküülimine:
Nafta rafineerimisprotsessis: isobuteeni alküülimist olefiinidega kasutatakse nafta täiustamiseks. See toodab sünteetilisi alkülaate, millel on C7-C8 ahelad. Neid kasutatakse esmaklassilise bensiini segamiseks.
Meditsiinis: keemiaravi rakendustes kasutatakse alküülimisprotsessis ravimiklassi, mida nimetatakse "alküülivateks antineoplastilisteks aineteks". Seda tehakse DNA alküülimisel ravimiga, et kahjustada vähirakkude DNA-d.
Atsüülimine:
Bioloogias:
Valkude atsüülimine: Valkude translatsioonijärgne modifitseerimine toimub funktsionaalrühmade kinnitamisega atsüülsidemete kaudu.
Rasvade atsüülimine: see on teatud aminohapetele rasvhapete lisamise protsess (müristoüülimine või palmitoüülimine).
Alküülimise ja atsüülimise piirangud:
Alküülimine:
- Kui alküülimisel kasutatakse halogeniide, peab see olema alküülhalogeniid. Vinüül- või arüülhalogeniide ei saa kasutada, kuna nende vahepealsed karbokatioonid ei ole väga stabiilsed.
- See reaktsioon hõlmab karbokaadi ümberkorraldamise protsessi ja moodustub erinev toode.
- Polüalküülimine: tsükliga rohkem kui ühe alküülrühma kinnitamine. Seda saab kontrollida liigse koguse benseeni lisamisega.
Atsüülimine:
- Atsüülimine tekitab ainult ketoone. See on tingitud HOCl lagunemisest CO-ks ja HCl-ks ettenähtud reaktsioonitingimustes.
- Ainult aktiveeritud benseenid on atsüülimisel reaktiivsed. Sel juhul peaksid benseenid olema reaktiivsed kui monohalobenseen.
- Arüülamiinrühmade olemasolul võib Lewise happekatalüsaator (AlCl3) moodustada kompleksi, mis muudab need väga reaktsioonivõimetuks.
- Amiin- ja alkoholirühmade olemasolul võivad nad vajaliku tsükli atsüülimise asemel anda N- või O-atsüülimise.
Atsüülrühma määratlus:
Funktsionaalne rühm, mis sisaldab kaksiksidemega hapnikuaatomit ja alküülrühma süsinikuaatomini (R-C=O). Orgaanilises keemias saadakse happerühmad tavaliselt karboksüülhapetest. Aldehüüdid, ketoonid ja estrid sisaldavad ka atsüülrühmi.
