In chemistry, an acyl group is a moiety derived by the removal of one or more hydroxyl groups from an oxoacid, including inorganic acids. It contains a double-bonded oxygen atom and an organyl group () or hydrogen in the case of formyl group (). In organic chemistry, the acyl group (IUPAC name alkanoyl if the organyl group is alkyl) is usually derived from a carboxylic acid, in which case it has the formula , where R represents an organyl group or hydrogen. Although the term is almost always applied to organic compounds, acyl groups can in principle be derived from other types of acids such as sulfonic acids and phosphonic acids. In the most common arrangement, acyl groups are attached to a larger molecular fragment, in which case the carbon and oxygen atoms are linked by a double bond.

Compounds
Well-known acyl compounds are the acyl chlorides, such as acetyl chloride (CH3COCl) and benzoyl chloride (C6H5COCl). These compounds, which are treated as sources of acylium cations, are good reagents for attaching acyl groups to various substrates. Amides (RC(O)NR′2) and esters (RC(O)OR′) are classes of acyl compounds, as are ketones (RC(O)R′) and aldehydes (RC(O)H), where R and R′ stand for organyl (or hydrogen in the case of formyl).

Acylium cations, radicals, and anions

Acylium ions are cations of the formula . The carbon–oxygen bond length in these cations is near 1.1 Å (110-112 pm), which is shorter than the 112.8 pm of carbon monoxide and indicates triple-bond character.

The carbon centres of acylium ions generally have a linear geometry and sp atomic hybridization, and are best represented by a resonance structure bearing a formal positive charge on the oxygen (rather than carbon): . They are characteristic fragments observed in EI-mass spectra of ketones.

Acylium ions are common reactive intermediates, for example in the Friedel–Crafts acylation and many other organic reactions such as the Hayashi rearrangement. Salts containing acylium ions can be generated by removal of the halide from acyl halides:
RC(O)Cl + SbCl5 -> [RCO]+[SbCl6]-

Acyl radicals are readily generated from aldehydes by hydrogen-atom abstraction. However, they undergo rapid decarbonylation to afford the alkyl radical:

Acyl anions are almost always unstable—usually too unstable to be exploited synthetically. They readily react with the neutral aldehyde to form an acyloin dimer. Hence, synthetic chemists have developed various acyl anion synthetic equivalents, such as dithianes, as surrogates. However, as a partial exception, hindered dialkylformamides (e.g., diisopropylformamide, HCONiPr2) can undergo deprotonation at low temperature (−78 °C) with lithium diisopropylamide as the base to form a carbamoyl anion stable at these temperatures.

In biochemistry
In biochemistry there are many instances of acyl groups, in all major categories of biochemical molecules.

Acyl-CoAs are acyl derivatives formed via fatty acid metabolism. Acetyl-CoA, the most common derivative, serves as an acyl donor in many biosynthetic transformations. Such acyl compounds are thioesters.

Names of acyl groups of amino acids are formed by replacing the -ine suffix with -yl. For example, the acyl group of glycine is glycyl, and of lysine is lysyl.

Names of acyl groups of ribonucleoside monophosphates such as AMP (5′-adenylic acid), GMP (5′-guanylic acid), CMP (5′-cytidylic acid), and UMP (5′-uridylic acid) are adenylyl, guanylyl, cytidylyl, and uridylyl respectively.

In phospholipids, the acyl group of phosphatidic acid is called phosphatidyl-.

Finally, many saccharides are acylated.

In organometallic chemistry and catalysis

Acyl ligands are intermediates in many carbonylation reactions, which are important in some catalytic reactions. Metal acyls arise usually via insertion of carbon monoxide into metal–alkyl bonds. Metal acyls also arise from reactions involving acyl chlorides with low-valence metal complexes or by the reaction of organolithium compounds with metal carbonyls. Metal acyls are often described by two resonance structures, one of which emphasizes the basicity of the oxygen center. O-alkylation of metal acyls gives Fischer carbene complexes.

Nomenclature
The common names of acyl groups are derived typically by replacing the -ic acid suffix of the corresponding carboxylic acid's common name with -yl (or -oyl), as shown in the table below.

In the IUPAC nomenclature of organic chemistry, the systematic names of acyl groups are derived exactly by replacing the -yl suffix of the corresponding hydrocarbyl group's systemic name (or the -oic acid suffix of the corresponding carboxylic acid's systemic name) with -oyl, as shown in the table below.

The acyls are between the hydrocarbyls and the carboxylic acids.

The hydrocarbyl group names that end in -yl are not acyl groups, but alkyl groups derived from alkanes (methyl, ethyl, propyl, butyl), alkenyl groups derived from alkenes (propenyl, butenyl), or aryl groups (benzyl).

Acyl species
In acyloxy groups the acyl group is bonded to oxygen: R−C(=O)−O−R′ where R−C(=O) is the acyl group.

Acylium ions are cations of the type R−C+=O ↔ R−C≡O+ and play an important role as intermediates in organic reactions for example the Hayashi rearrangement.

See also
Acylation
Functional group

References

External links

 
Functional groups
아실기()는 무기산을 포함한 산소산으로부터 하나 이상의 하이드록실기를 제거함으로써 유도되는 부분이다. IUPAC 이름은 알카노일기()이다. 아실기(R–C=O)는 이중 결합 산소 원자와 알킬기를 포함하고 있다. 유기화학에서 아실기는 일반적으로 카복실산으로부터 파생되며, 이 경우 화학식 RCO–를 가지며, 여기서 R은 단일 결합으로 기(基)의 탄소 원자에 연결된 알킬기를 나타낸다. 이 용어는 거의 항상 유기 화합물에 적용되지만 아실기는 원칙적으로 설폰산 및 아인산과 같은 다른 유형의 산에서 파생될 수도 있다. 가장 일반적인 배열에서 아실기는 보다 더 큰 분자의 부분에 부착되며, 이 경우에 탄소 원자와 산소 원자는 이중 결합으로 연결된다.

화합물 
잘 알려진 아실 화합물로는 염화 아세틸(CH3COCl) 및 염화 벤조일(C6H5COCl)과 같은 염화 아실들이 있다. 아실륨 양이온의 공급원으로 취급되는 이러한 화합물들은 다양한 기질에 아실기를 부착하기 위한 우수한 시약들이다. 아마이드(RC(O)NR2) 및 에스터(RC(O)OR′)는 케톤(RC(O)R) 및 알데하이드(RC(O)H)와 마찬가지로 아실 화합물의 부류이다.

아실륨 양이온, 라디칼 및 음이온 

아실륨 이온은 화학식이 RCO+인 양이온이다. 이들 양이온의 탄소-산소 결합 길이는 1.1 Å에 가까우며, 이는 일산화 탄소의 112.8 pm보다 짧고 삼중 결합의 특성을 나타낸다.

아실륨 이온의 탄소 중심은 일반적으로 선형 분자 기하와 sp 혼성 궤도를 가지며, 산소(탄소보다는)에 형식적인 양전하를 갖는 공명 구조[R–C≡O+]로 가장 잘 표현된다. 이것은 케톤의 EI 질량 스펙트럼에서 관찰되는 특징적인 단편이다.

예를 들어 아실륨 이온은 프리델-크래프츠 아실화 및 하야시 자리옮김과 같은 다른 많은 유기 반응에서 일반적인 반응성 중간생성물이다. 아실륨 이온을 포함하고 있는 염은 다음과 같이 할로젠화 아실로부터 할로젠화물을 제거하여 생성될 수 있다.
RC(O)Cl + SbCl5 → [RCO]+[SbCl6]–

아실 라디칼은 수소 원자의 추출에 의해 알데하이드로부터 쉽게 생성된다. 그러나 이들은 다음과 같이 알킬 라디칼을 제공하기 위해 급속한 탈카보닐화를 겪는다.
RC(H)=O → RC•=O → R• + C≡O

아실 음이온은 거의 항상 불안정한데 일반적으로 합성에 이용하기에는 너무 불안정하다. 이들은 쉽게 이합체화되어 엔다이올을 형성한다. 따라서 합성 화학자들은 다이싸이에인과 같은 다양한 아실 음이온 합성 등가물을 대리물로 개발했다. 그러나 부분적 예외로 다이알킬폼아마이드(예: 다이아이소프로필폼아마이드, HCONiPr2)는 염기로 리튬 다이아이소프로필아마이드를 사용하여 저온(−78 °C)에서 탈양성자화를 거쳐 이러한 온도에서 안정한 카바모일 음이온을 형성할 수 있다.

생화학에서 
생화학 분자들의 모든 주요 부류에서 아실기를 많이 발견할 수 있다.

아실-CoA는 지방산 대사를 통해 형성되는 아실 유도체이다. 가장 일반적인 유도체인 아세틸-CoA는 많은 생합성 과정에서 아실기 공여체 역할을 한다. 이러한 아실 화합물은 싸이오에스터이다.

아미노산의 아실기 이름은 "-인(-ine)"을 접미사 "-일(-yl)"로 대체하여 형성한다. 예를 들어, 글리신(glycine)의 아실기는 글리실(glycyl)이고, 리신(lysine)의 아실기는 리실(lysyl)이다.

AMP(5'-아데닐산), GMP(5'-구아닐산), CMP(5'-사이티딜산), UMP(5'-유리딜산)과 같은 리보뉴클레오사이드 일인산의 아실기의 명칭은 각각 아데닐릴(adenylyl), 구아닐릴(guanylyl), 사이티딜릴(cytidylyl), 유리딜릴(uridylyl)이다.

인지질에서 포스파티드산의 아실기는 포스파티딜(phosphatidyl)이라고 한다.

많은 당류들도 아실화된다.

유기금속화학 및 촉매 

아실 리간드는 일부 촉매 반응에서 중요한 많은 카보닐화 반응에서의 중간생성물이다. 금속 아실은 일반적으로 금속-알킬 결합에 일산화 탄소를 삽입하여 형성된다. 금속 아실은 또한 염화 아실과 낮은 원자가 금속 착물을 포함하는 반응 또는 유기 리튬 화합물과 금속 카보닐의 반응에서 생성된다. 금속 아실은 보통 2개의 공명 구조로 설명되며, 그 중 하나는 산소 중심의 염기성을 강조한다. 금속 아실의 O-알킬화는 피셔 카벤 착물을 생성시킨다.

명명법 
아실기의 관용명은 일반적으로 아래의 표에 표시된대로 해당하는 카복실산의 관용명의 "-산(-ic acid)" 접미사를 "-일(-yl)" 또는 "-오일(-oyl)"로 대체하여 명명한다.

유기화학의 IUPAC 명명법에서 아실기의 계통명은 아래의 표에서와 같이 해당하는 하이드로카빌기의 계통명(또는 해당하는 카복실산의 계통명의 "-산(-oic acid)" 접미사)의 "-일(-yl)" 접미사를 "-오일(-oyl)"로 대체하여 명명한다.

아실기는 하이드로카빌기와 카복실산 사이에 위치한다.

"-일(-yl)"로 끝나는 하이드로카빌기의 이름은 아실기가 아니라 알케인에서 파생된 알킬기(예: 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기 등), 알켄에서 파생된 알켄일기(예: 프로펜일기, 뷰텐일기 등) 또는 알릴기(예: 벤질기)이다.

아실 화학종 
아실옥시기에서 아실기는 산소에 결합된다. R−C(=O)−O−R′, 여기서 R−C(=O)는 아실기이다.

아실륨 이온은 R−C+=O ⇄ R−C≡O+ 유형의 양이온이며, 하야시 자리옮김과 같은 유기 반응에서 중간생성물로서 중요한 역할을 한다.

같이 보기 
 아실화
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각주

외부 링크 

 
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