アルカノイル化としても知られるアシル化は、化合物にアシル基を付加するプロセスです。アシル基は、R と C の間に単結合を持つ式 -RCO を持つ有機化学の官能基です。アシル基が移動する物質は、アシル化剤として知られています。ハロゲン化アシルは、金属触媒との反応で強力な求電子剤を形成するため、一般的に使用されるアシル化剤です。フリーデル クラフツ アシル化は、アシル化反応の最も一般的な例です。アシル化反応は通常、反応を実行するための求電子芳香族置換メカニズムを伴います。これらの反応は、有機化学だけでなく生物学においても非常に重要です。
アシル化の基本
- 第一級アミンと第二級アミンが関与する最も重要な反応です。
- アシル基は、化合物の水素原子をほとんど置き換えて、その場所を占めます。
- アシル基を供与する化合物であるアシル化剤は、酸塩化物、無水物、エステル、そして最も一般的にはハロゲン化アシルです。
- アシル化反応の生成物は、対応する酸のアミドです。
- アシル化は、活性水素を持つ化合物をエステル、チオエステル、およびアミドに変換するとともに、第一級アミンをアミドに変換します。
- アシル化反応は通常、芳香族化合物、主に芳香族アミンに対して起こります。
- 最も一般的なアシル化反応の 1 つは、フリーデル クラフツ アシル化反応です。
- アミンとアルコールの場合、窒素原子と酸素原子でアシル化反応が起こります。
- 最も一般的に使用されるアシル基はエタノイル基 CH3CO です。
例
塩化アルミニウム (触媒) の存在下でベンゼンと塩化アセチルを反応させると、メチルフェニルケトンと塩化水素ガスが生成されます。
Friedel-Crafts アシル化
- Friedel-Crafts アシル化反応は、1877 年に Charles Friedel と James Crafts によって発見されました。
- この反応では、酸クロリドとルイス酸触媒を利用してアシル基を芳香環に付加します。
- このプロセスにより、芳香環がケトンに変化します。
- この反応では、ハロゲン化アシル基のハロゲンがルイス酸と錯体を形成し、求電子アシリウム イオン (RCO+) を形成します。
フリーデル クラフト アシル化反応プロセス
- 第 1 部は、触媒の塩化アルミニウムとハロゲン化アシルとの反応です。この反応により、アシリウム イオンが形成されます。
- アシリウム イオン RCO+ は求電子剤として作用し、芳香環を攻撃し、中間錯体が形成されます。
- 複合体は脱プロトンを受けて、環の芳香族性を置き換えます。次に、プロトンは塩化物イオンと結合して、塩化水素と塩化アルミニウムを生成します。
- 次に、塩化アルミニウムがカルボニル化合物の酸素を攻撃し、ケトンを放出します.
アシル化反応の欠点
- アシル化反応はケトンしか形成できません。
- モノハロベンゼンより反応性の低い芳香族化合物は、アシル化反応に参加できません。
- アリールアミンは、ルイス酸触媒と非常に非反応性の錯体を形成するため、アシル化反応には関与しません.
アシル化反応の応用
- アシル化反応は、再配列反応を防ぐために使用できます。
- 翻訳後修飾中のタンパク質のアシル化は、アシル結合を介して行われ、非常に重要な役割を果たします。
- タンパク質アシル化は、脂肪酸へのアシル基の付加である脂肪アシル化による細胞シグナル伝達の制御メカニズムです。
- パルミトイル化は、一価不飽和脂肪酸 (パルミトレイン酸) がタンパク質のセリンまたはスレオニン残基に付加されるアシル化の一種です。このプロセスは、タンパク質の標的化と Wnt タンパク質の機能において重要な役割を果たします。
- ホスゲン COCl2 の反応により、工業的に非常に重要な尿素が生成されます。
- フリーデル クラフツ アシル化反応は、ベータ ラクタムからアリール ケトンを生成するために使用されます。
- Friedel-Crafts アシル化は、化学産業における化学原料および化学薬品の調製に使用されます。
- DNA を形成するために生物学でよく使用されます。
結論
アシル化は、アシル基が任意の化合物に付加されるプロセスです。アシル基は、RとCの間に単結合を持つ式-RCOを持つ有機化学の官能基です。アシル基が移動する物質は、アシル化剤として知られています。ハロゲン化アシルは、金属触媒との反応で強力な求電子剤を形成するため、一般的に使用されるアシル化剤です。これは、第一級および第二級アミンが関与する最も重要な反応です。アシル基は、ほとんどの場合、化合物の水素原子を置き換え、その場所を占めます。アシル基を供与する化合物であるアシル化剤は、酸塩化物、無水物、エステルおよびハロゲン化アシルを含むことができる。アシル化反応の生成物は、対応する酸のアミドです。最も一般的なアシル化反応の 1 つは、アシル基が芳香環に付加されるフリーデル クラフツ アシル化反応です。アシル化プロセスは、化学および生物学の分野でも非常に重要です。
