O grupo acila É um fragmento molecular que em química orgânica geralmente é derivado de ácidos carboxílicos. Sua fórmula é RCO, onde R é um substituinte de carbono, alquil ou aril, covalentemente e diretamente ligado ao grupo carbonil, C = O. Geralmente é apenas uma fração da estrutura de um composto orgânico, como uma biomolécula..
Diz-se que é derivado de um ácido carboxílico, RCOOH, porque bastará eliminar o grupo hidroxila, OH, para obter o grupo acila, RCO. Observe que este grupo compreende uma ampla família de compostos orgânicos (e inorgânicos). Esta família é geralmente conhecida como compostos acil (e não asilo).
Na imagem superior, temos a fórmula estrutural do grupo acila. É fácil reconhecê-lo observando qualquer estrutura molecular, pois está sempre localizado nas extremidades e é indicado pelo grupo carbonila. Um exemplo disso veremos na molécula de acetil-CoA, essencial para o ciclo de Krebs..
A incorporação deste grupo em uma molécula é conhecida como reação de acilação. O grupo acila faz parte da rotina de trabalho em sínteses orgânicas.
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A estrutura do grupo acila depende da identidade de R. O átomo de carbono da referida cadeia lateral R, bem como o C = O ao qual está ligado, estão localizados no mesmo plano. O segmento RCO da primeira imagem é, portanto, plano.
No entanto, esse fato poderia parecer insignificante se não fosse pelas características eletrônicas de C = O: o átomo de carbono tem um ligeiro déficit de elétrons. Isso o torna suscetível ao ataque de agentes nucleofílicos, ricos em elétrons. Assim, o grupo acila é reativo, sendo um local específico no qual são realizadas sínteses orgânicas..
Dependendo das cadeias R ou dos átomos que são colocados à direita de RCO, diferentes compostos ou derivados do grupo acil são obtidos.
Suponha, por exemplo, que um átomo de cloro seja colocado à direita de RCO. Isso agora substitui aquela sinuosidade representada na primeira imagem, permanecendo como: RCOCl. Temos então alguns derivados chamados cloretos de acila.
Agora, mudando a identidade de R no RCOCl, obtemos vários cloretos de acila:
-HCOCl, R = H, cloreto de metanoil, composto drasticamente instável
-CH3COCl, R = CH3, cloreto de acetila
-CH3CHdoisCOCl, R = CHdoisCH3, cloreto de propionil
-C6H5COCl, R = C6H5 (anel de benzeno), cloreto de benzoil
O mesmo raciocínio se aplica aos fluoretos de acila, brometos e iodetos. Esses compostos são usados em reações de acilação, com o objetivo de incorporar RCO como substituinte em uma molécula maior; por exemplo, para um anel de benzeno.
O acil pode existir momentaneamente como um radical, RCO •, originado de um aldeído. Esta espécie é muito instável e é imediatamente desproporcional a um radical alquil e monóxido de carbono:
RC • = O → R • + C≡O
O grupo acil também pode ocorrer como um cátion, RCO+, sendo um intermediário que reage para acilar uma molécula. Esta espécie contém duas estruturas de ressonância representadas na imagem abaixo:
Observe como a carga parcial positiva é distribuída entre os átomos de carbono e oxigênio. Destas duas estruturas, [R-C≡O+], com carga positiva no oxigênio, é o mais predominante.
Agora suponha que em vez de um átomo de Cl colocamos um grupo amino, NHdois. Teremos então uma amida, RCONHdois, RC (O) NHdois ou RC = ONHdois. Assim, finalmente mudando a identidade de R, obteremos uma família de amidas.
Se em vez de NHdois colocamos um átomo de hidrogênio, obteremos um aldeído, RCOH ou RCHO. Observe que o grupo acila ainda está presente mesmo quando passou para o segundo plano de importância. Ambos os aldeídos e amidas são compostos de acila.
Continuando com o mesmo raciocínio, podemos substituir H por outra cadeia lateral R, que dará origem a uma cetona, RCOR 'ou RC (O) R'. Desta vez, o grupo acila está mais "escondido", uma vez que qualquer uma das duas extremidades pode ser considerada como RCO ou R'CO.
Por outro lado, R 'também pode ser substituído por OR', dando origem a um éster, RCOOR '. Nos ésteres, o grupo acila é reconhecido a olho nu porque está no lado esquerdo do grupo carbonila.
A imagem superior representa globalmente tudo discutido nesta seção. O grupo acila é destacado em azul, e a partir do canto superior, da esquerda para a direita, temos: cetonas, cátion acila, radical acila, aldeído, ésteres e amidas.
Embora o grupo acila esteja presente nesses compostos, assim como nos ácidos carboxílicos e tioésteres (RCO-SR '), o grupo carbonila costuma receber mais importância na definição de seus momentos dipolares. O RCO é de maior interesse quando é encontrado como um substituinte, ou quando está diretamente ligado a um metal (acilos de metal).
Dependendo do composto, RCO pode ter nomes diferentes, como visto na subseção sobre cloretos de acila. Por exemplo, CH3CO é conhecido como acetil ou etanoil, enquanto CH3CHdoisCO, propionil ou propanoil.
Um dos exemplos mais representativos de compostos de acila é acetil-CoA (imagem superior). Observe que ele é imediatamente identificado porque está destacado em azul. O grupo acil de acetil-CoA, como seu nome indica, é acetil, CH3CO. Embora possa não parecer, este grupo é essencial no ciclo de Krebs do nosso corpo.
Os aminoácidos também contêm o grupo acila, mas, novamente, ele tende a passar despercebido. Por exemplo, para glicina, NHdois-CHdois‐COOH, seu grupo acila se torna o segmento NHdois-CHdois‐CO e é denominado glicil. Enquanto isso, para a lisina, seu grupo acila torna-se NHdois(CHdois)4CHNHdoisCO, que é chamado de lisil.
Embora geralmente não seja discutido com muita regularidade, os grupos acila também podem vir de ácidos inorgânicos; ou seja, o átomo central não precisa ser carbono, mas também pode ser feito de outros elementos. Por exemplo, um grupo acil também pode ser RSO (RS = O), derivado de ácido sulfônico, ou RPO (RP = O), derivado de ácido fosfônico..
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