Бутильная группа
В органической химии бутил представляет алкильный собой четырехуглеродный радикал или группу -заместитель с общей химической формулой. −C 4 H 9 , полученный из любого из двух изомеров ( н -бутана и изобутана) бутана .
Изомер н -бутана может соединяться двумя способами, образуя две «-бутильные» группы:
- Если он соединяется у одного из двух концевых атомов углерода , это нормальный бутил или н -бутил : -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 (предпочтительное название IUPAC: бутил )
- Если он соединяется у одного из неконцевых (внутренних) атомов углерода, то это вторичный бутил или втор -бутил : (CH3 ) -CH2 -CH3 ( -CH предпочтительное название IUPAC: бутан-2-ил)
Второй изомер бутана, изобутан, также может соединяться двумя способами, образуя две дополнительные группы:
- Если он соединяется с одним из трех концевых атомов углерода, это изобутил : -CH 2 -CH(CH 3 ) 2 (предпочтительное название IUPAC: 2-метилпропил)
- Если он соединяется у центрального атома углерода, это третичный бутил , трет -бутил или трет -бутил : -C(CH 3 ) 3 (предпочтительное название IUPAC: трет -бутил)
Номенклатура
[ редактировать ]Согласно номенклатуре ИЮПАК , «изобутил», « втор -бутил» и « трет -бутил» раньше допускали сохранение названий. Последнее руководство изменило это: в качестве предпочтительного префикса остается только трет -бутил, все остальные бутильные названия удалены. В соответствии с правилами скелетных формул каждое окончание и пересечение линий обозначает атом углерода (если не указано иное), насыщенный односвязными атомами водорода (если не указано иное). Символ «R» указывает на любую радикальную или другую неспецифическую функциональную группу.
| Скелетная формула бутила (здесь подключен к группе R) | Общее имя | Предпочтительный ИЮПАК Название | Альтернативные обозначения | Полностью систематическое название | Символ |
|---|---|---|---|---|---|
 | н -бутил | бутил | бутил | бутан-1-ил | Это, н - Это, н Это, н Этот |
 | втор -бутил | бутан-2-ил | 1-метилпропил | бутан-2-ил | s -Это, s Это, с Этот |
 | , изобутил изобутил | 2-метилпропил | 2-метилпропил | 2-метилпропан-1-ил | я -Ма, я Ма, я Этот |
 | трет -бутил | трет -бутил | 1,1-диметилэтил | 2-метилпропан-2-ил | т -Бу, т Бу, т Этот |
Бутил является крупнейшим заместителем, тривиальные названия для всех изомеров которого обычно используются .
Углерод бутильной группы, который связан с остальной частью (R) молекулы, называется R. я или R-первичный углерод [ нужна ссылка ] . Префиксы sec (от «вторичный») и tert (от «третичный») относятся к количеству дополнительных боковых цепей (или атомов углерода), связанных с первым бутильным углеродом. Префикс «iso» или « iso » означает «изолированный», а префикс « n- » означает «нормальный».
Бутан-2-ильная ( втор -бутильная) группа является хиральной . Атом углерода в положении 2 является стереоцентром . К нему прикреплены четыре разные группы: −H , −СН 3 , -СН 2 -СН 3 и −R (группа R не равна этим трем группам). Названия двух хиральных групп: (2 S )-бутан-2-ил и (2 R )-бутан-2-ил.
Пример
[ редактировать ]Четыре изомера (без учета стереоизомеров ) « бутилацетата » демонстрируют эти четыре изомерные конфигурации. Здесь ацетатный радикал появляется в каждой из позиций, где в таблице выше используется символ «R»:
 |  |  |  |
втор -Бутилацетат является хиральным и имеет один стереоцентр и два энантиомера . Названия энантиомеров:
- [(2S ) -бутан-2-ил]ацетат, (+)- втор -бутилацетат
- [(2R ) -бутан-2-ил]ацетат, (-)- втор -бутилацетат
Следовательно, для бутилацетата общее число изомеров равно пяти, если включены стереоизомеры.
Этимология
[ редактировать ]Алкильные радикалы часто рассматривают как серию, последовательность, упорядоченную по количеству участвующих атомов углерода. В этой прогрессии бутил (содержащий 4 атома углерода) является четвертым и последним с предпочтительным названием IUPAC, полученным из его истории. Слово «бутил» происходит от масляной кислоты , четырехуглеродной карбоновой кислоты, содержащейся в прогорклом масле . [1] Название «масляная кислота» происходит от латинского Butyrum — масло . Последующие предпочтительные названия алкильных радикалов в ряду по ИЮПАК названы просто от греческого числа, указывающего количество атомов углерода в группе: пентил , гексил , гептил и т. д.
трет- Бутиловый эффект
[ редактировать ]Трет , как и другие объемистые группы , -бутильный заместитель очень объемный и используется в химии для кинетической стабилизации такие как родственная триметилсилильная группа. Влияние трет -бутильной группы на ход химической реакции называется эффектом Торпа-Ингольда, проиллюстрированным на реакции Дильса-Альдера ниже. По сравнению с водородным заместителем трет -бутильный заместитель ускоряет скорость реакции в 240 раз. [2]
Трет - бутильный эффект является примером стерических затруднений .
трет -Бутил в качестве защитной группы
[ редактировать ]Трет - бутиловый ( t Bu) эфир представляет собой кислотолабильную защитную группу для спиртов. [3]
Защита
[ редактировать ]Традиционный способ введения группы t Bu в гидроксильную группу заключается в обработке соединения изобутиленом в присутствии кислоты Бренстеда или кислоты Льюиса . [4] [5]
Снятие защиты
[ редактировать ]Bu можно использовать различные кислоты Для расщепления группы t , включая кислоты Бренстеда, такие как трифторуксусная кислота , и кислоты Льюиса, такие как тетрахлорид титана . [3]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Харпер, Дуглас. «Бутан. Словарь.com» . Проверено 9 марта 2016 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Факторы, влияющие на легкость образования колец. Влияние якорного замещения на скорость внутримолекулярной реакции Дильса-Альдера с фурандиеном Серж Каубергс и Пьер Ж. Де Клерк Б. Тинан и Дж. П. Деклерк Tetrahedron Letters , том 29, выпуск 20, 1988 , страницы 2493-2496 два : 10.1016/S0040-4039(00)87916-2
- ^ Jump up to: а б Вутс, PGM; Грин, ТВ (2006). Защитные группы Грина в органическом синтезе . Нью-Йорк: Дж. Уайли. дои : 10.1002/0470053488 . ISBN 9780470053485 .
- ^ Микели, Роберт А.; Листья, Золтан Г.; Коэн, Ноал; Пэрриш, Дэвид Р.; Портленд, Луи А.; Шиаманна, Вернер; Скотт, Мелинда А.; Верли, Пиус А. (март 1975 г.). «Тотальный синтез оптически активных 19-нор стероидов. (+)-эстр-4-ен-3,17-дион и (+)-13β-этилгон-4-ен-3,17-дион» . Журнал органической химии . 40 (6): 675–681. дои : 10.1021/jo00894a003 . ISSN 0022-3263 .
- ^ «Труды Химического общества. Июль 1961 г.» . Труды Химического общества (июль): 249. 1 января 1961 г. doi : 10.1039/PS9610000229 . ISSN 0369-8718 .