아킬 할로겐화

Acyl halide
아킬 할리드

아킬 할리드(Acyl Halide, acyl Halide라고도 한다)는 히드록실 그룹을 할리드 그룹으로 대체하여 옥소아시드에서[1] 유래한 화학 화합물이다.[2]

산이 카복실산인 경우, 화합물은 –COX 기능군을 포함하고 있으며, 할로겐 원자에 단독으로 접합된 카보닐 그룹으로 구성된다.[3] 그러한 아킬 할라이드의 일반적인 공식은 RCOX로 작성될 수 있다. 여기서 R은 알킬 그룹, CO는 카보닐 그룹, X는 염화물과 같은 할라이드를 나타낼 수 있다. 아틸염소화물은 아틸 할리드와 가장 많이 맞닥뜨리지만 아세틸 요오드화물은 가장 큰 규모로 (반복적으로) 생산되는 것이다. 아세트산 생산에는 매년 수십억 킬로그램이 발생한다.[4]

준비

알립하티카틸 할로겐화물

산업적 규모에서 아세트산 무수화물(아세트산)과 염화수소(아세트산)의 반응은 아세틸 염화물과 아세트산의 혼합물을 생성한다.[5]

(CHCO3)2O + HCl → CHCOCl3 + CHCOH32

아킬염화물의 일반적인 합성물도 포스겐, 티오닐 염화물,[6] 인삼염화물과[7] 카르복실산의 반응을 수반한다. 아킬브로미이드에는 거의 가치가 없는 인 펜타브로미드가 사용된다.

방향족아실염화효소

염화 벤조일(Benzoyl)은 물 또는 벤조산을 사용하는 벤조트리클로로이드로부터 생성된다.[8]

CHCCl653 + HO2 → CHCOCl65 + 2 HCl
CHCCl653 + CHCOH652 → 2 CHCOCl65 + HCl

다른 아킬염소화물과 마찬가지로 모산과 다른 염화제인 인 펜타클로라이드 또는 티오닐 염화물에서 생성될 수 있다.

방향족 아킬 할로겐에 대한 대표적인 실험실 경로는 알리파틱 아킬 할로겐에 대한 경로와 유사하다.[9] 예를 들어, 시약으로[citation needed] 포름알데히드를 사용하는 프리델-크래프트 아킬화 또는 벤츠알데히드 유도체의 직접 염소화에 의한 특정 유형인 클로로포름화(CloroFormylation)[10]를 들 수 있다.

아킬 플루오르화합물

상업적으로 관심이 있는 아킬 염소이드는 아킬 불소를 주기 위해 HF와 반응한다.[11] 아로마틱(알리프하틱뿐만 아니라 방향제) 아킬 플루오르화물은 카르복실산에서 직접 편리하게 제조되며, 안정적이고 저렴한 일반 화학 물질인 PPh3, NBS, EtN-3HF를3 벤치탑 프로토콜에 사용한다.[12] 시안루릭 플루오르화물은 카르복실산을 아킬 플루오르화물로 변환한다.

아킬브로미드 및 요오드화합물

아킬브로미드와 요오드화물은 그에 따라 합성되지만 덜 흔하다.[13]

반응

아킬 할로겐화물은 종종 다른 유기 화합물의 합성에 매개체로 사용하기 위해 합성된 반응성 화합물이다. 예를 들어, 아킬 할리드는 다음과 같이 반응할 수 있다.

  • 물, 카복실산을 형성하기 위해. 이 가수분해효소는 아세트산의 산업합성 과정에서 발생하는 아틸 할로겐에 대해 가장 많이 이용되는 반응이다.
Hydration of Acyl Halide.PNG
Acyl Halide plus Alcohol.PNG
Acyl Halide plus Amine.PNG

위의 반응에서는 HX(수소 할로겐화 또는 하이드로할산)도 형성된다. 예를 들어 아킬 할리드가 염화 아킬인 경우 HCl(염화수소 또는 염산)도 형성된다.

여러 기능 그룹

염화 아디포일

분자는 둘 이상의 아킬 할리드 기능 그룹을 가질 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 간단히 아디포일염화물로 불리는 "아디포일 디클로로이드"는 두 개의 아틸 염화물 기능 그룹을 가지고 있다. 오른쪽의 구조를 참조하라. 6탄소 디카르복실산 아디프산(didipic acid)의 디클로로이드(즉, 이중염화)이다. 아디포일 염화물의 중요한 용도는 유기 디아미노 화합물을 이용한 중합으로 나일론이라 불리는 폴리아미드를 형성하거나 다른 특정 유기 화합물과 폴리페스터를 형성하는 것이다.

Phosgene(카르보닐 디클로로이드, Cl–CO–Cl)은 탄산(HO–CO–OH)의 이클로로이드인 매우 독성이 강한 기체다. 포스겐의 염화산소 두 개 모두 아킬 할로겐의 이전의 반응과 유사한 반응을 겪을 수 있다. Phosgene은 다른 산업용 어플리케이션 중에서도 폴리카보네이트 폴리머의 생산에 반응제를 사용한다.

일반 위험

휘발성 아킬 할리드는 눈 표면에서 물과 반응할 수 있기 때문에 눈에 자극을 주는 수산화물과 유기산을 생성하기 때문에 침출물이다. 아킬 할리드 증기를 흡입하면 비슷한 문제가 발생할 수 있다. 일반적으로 아킬 할로겐화합물(염화 토실화물과 같은 비휘발성 화합물도)은 눈, 피부, 점막에 자극을 주는 물질이다.

참조

  1. ^ IUPAC, 화학용어 종합편찬, 제2편. ("금책")(1997년). 온라인 수정 버전: (2006–) "아킬 그룹". doi:10.1351/골드북.A00123
  2. ^ IUPAC, 화학용어 종합편찬, 제2편. ("금책")(1997년). 온라인 수정 버전: (2006–) "아킬 할리드". doi:10.1351/골드북.A00124
  3. ^ Saul Patai, ed. (1972). Acyl Halides. PATAI'S Chemistry of Functional Groups. doi:10.1002/9780470771273.
  4. ^ 호사 청, 로빈 S. Tanke, G. Paul Torrence "Acetic Acident" 2002년 울만 산업 화학 백과사전, Wiley-VCH, Weinheim의 "Acetic Acid". doi:10.1002/14356007.a01_045
  5. ^ Cheung, Hosea; Tanke, Robin S.; Torrence, G. Paul (2000). "Acetic Acid". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a01_045.
  6. ^ Helferich, B.; Schaefer, W. (1929). "n-Butyrl chloride". Organic Syntheses. 9: 32. doi:10.15227/orgsyn.009.0032.
  7. ^ a b Allen, C. F. H.; Barker, W. E. (1932). "Desoxybenzoin". Organic Syntheses. 12: 16. doi:10.15227/orgsyn.012.0016.
  8. ^ Maki, Takao; Takeda, Kazuo (2000). "Benzoic Acid and Derivatives". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a03_555.
  9. ^ Adams, Roger (1923). "p-Nitrobenzoyl chloride". Organic Syntheses. 3: 75. doi:10.15227/orgsyn.003.0075.
  10. ^ Clarke, H. T.; Taylor, E. R. (1929). "o-Chlorobenzoyl chloride". Organic Syntheses. 9: 34. doi:10.15227/orgsyn.009.0034.
  11. ^ Olah G, Kuhn S (1961). "Preparation of Acyl Fluorides with Anhydrous Hydrogen Fluoride. The General Use of the Method of Colson and Fredenhagen". J. Org. Chem. 26: 237–238. doi:10.1021/jo01060a600.
  12. ^ Munoz, Socrates B.; Dang, Huong; Ispizua-Rodriguez, Xanath; Mathew, Thomas; Prakash, G. K. Surya (2019-03-15). "Direct Access to Acyl Fluorides from Carboxylic Acids Using a Phosphine/Fluoride Deoxyfluorination Reagent System". Organic Letters. 21 (6): 1659–1663. doi:10.1021/acs.orglett.9b00197. ISSN 1523-7060. PMID 30840474.
  13. ^ Keinan, Ehud; Sahai, M. (June 1990). "Diiodosilane. 3. Direct synthesis of acyl iodides from carboxylic acids, esters, lactones, acyl chlorides and anhydrides". The Journal of Organic Chemistry. 55 (12): 3922–3926. doi:10.1021/jo00299a042. ISSN 0022-3263.
  14. ^ Allen, C. F. H.; Kibler, C. J.; McLachlin, D. M.; Wilson, C. V. (1946). "Acid Anhydrides". Organic Syntheses. 26: 1. doi:10.15227/orgsyn.026.0001.

외부 링크