Haluro de acilo

En química orgánica, un haluro de acilo (también conocido como haluro de ácido) es un compuesto químico derivado de un oxoácido mediante la sustitución de un grupo hidroxilo (−OH) con un grupo haluro (−X, donde X es un halógeno).

Si el ácido es un ácido carboxílico (−C(=O)OH), el compuesto contiene un − Grupo funcional C(=O)X, que consta de un grupo carbonilo (C=O) unido individualmente a un átomo de halógeno. La fórmula general de dicho haluro de acilo se puede escribir RCOX, donde R puede ser, por ejemplo, un grupo alquilo, CO es el grupo carbonilo y X representa el haluro, como el cloruro. Los cloruros de acilo son los haluros de acilo que se encuentran con mayor frecuencia, pero el yoduro de acetilo es el que se produce (transitoriamente) a mayor escala. Anualmente se generan miles de millones de kilogramos en la producción de ácido acético.

Preparación

Haluros de acilo alifáticos

A escala industrial, la reacción del anhídrido acético con cloruro de hidrógeno produce una mezcla de cloruro de acetilo y ácido acético:

${displaystyle {ce {(CH3CO)2O + HCl CH3COCl + CH3CO2H}}$

Las síntesis comunes de cloruros de acilo también implican la reacción de ácidos carboxílicos con fosgeno, cloruro de tionilo y tricloruro de fósforo. El pentabbromuro de fósforo se utiliza para los bromuros de acilo, que rara vez tienen valor.

Cloruros de acilo aromáticos

El cloruro de benzoílo se produce a partir de benzotricloruro utilizando agua o ácido benzoico:

${displaystyle {ce {C6H5CCl3 + H2O] C6H5COCl + 2 HCl}}$

${displaystyle {ce {C6H5CCl3 + C6H5CO2H - titulada 2 C6H5COCl + HCl}}}$

Al igual que con otros cloruros de acilo, se puede generar a partir del ácido original y otros agentes clorantes, pentacloruro de fósforo o cloruro de tionilo.

Las rutas de laboratorio representativas para los haluros de acilo aromáticos son comparables a las de los haluros de acilo alifáticos. Por ejemplo, la cloroformilación, un tipo específico de acilación de Friedel-Crafts que utiliza formaldehído como reactivo, o mediante la cloración directa de derivados de benzaldehído.

Fluoruros de acilo

De interés comercial, los cloruros de acilo reaccionan con HF para dar fluoruros de acilo. Los fluoruros de acilo aromáticos (así como alifáticos) se preparan convenientemente directamente a partir de ácidos carboxílicos, utilizando productos químicos estables y económicos: PPh₃, NBS y Et₃N-₃ HF en un protocolo de mesa. El fluoruro cianúrico convierte los ácidos carboxílicos en fluoruros de acilo.

Bromuros y yoduros de acilo

Los bromuros y yoduros de acilo se sintetizan en consecuencia, pero son menos comunes.

Reacciones

Los haluros de acilo son compuestos bastante reactivos que a menudo se sintetizan para usarse como intermediarios en la síntesis de otros compuestos orgánicos. Por ejemplo, un haluro de acilo puede reaccionar con:

• agua, para formar un ácido carboxílico. Esta hidrolisis es la reacción más explotada para los halides acyl como ocurre en la síntesis industrial del ácido acético.

• un alcohol para formar un éster

• an amine to form an amide

• un compuesto aromático, usando un catalizador ácido de Lewis como AlCl₃Para formar una cetona aromática. See Friedel-Crafts acylation.
• ácidos carboxílicos para formar un ácido orgánico anhídridos.

En las reacciones anteriores, también se forma HX (haluro de hidrógeno o ácido halohídrico). Por ejemplo, si el haluro de acilo es un cloruro de acilo, también se forma HCl (cloruro de hidrógeno o ácido clorhídrico).

Múltiples grupos funcionales

Una molécula puede tener más de un grupo funcional haluro de acilo. Por ejemplo, el "dicloruro de adipoilo", generalmente llamado simplemente cloruro de adipoilo, tiene dos grupos funcionales cloruro de acilo; ver la estructura a la derecha. Es el dicloruro (es decir, doble cloruro) del ácido adípico, ácido dicarboxílico de 6 carbonos. Un uso importante del cloruro de adipoilo es la polimerización con un compuesto diamino orgánico para formar una poliamida llamada nailon o la polimerización con otros compuestos orgánicos para formar poliésteres.

El fosgeno (dicloruro de carbonilo, Cl–CO–Cl) es un gas muy tóxico que es el dicloruro de ácido carbónico (HO–CO–OH). Ambos átomos de cloro en el fosgeno pueden sufrir reacciones análogas a las reacciones anteriores de los haluros de acilo. El fosgeno se utiliza como reactivo en la producción de polímeros de policarbonato, entre otras aplicaciones industriales.

Peligros generales

Los haluros de acilo volátiles son lacrimógenos porque pueden reaccionar con el agua en la superficie del ojo produciendo ácidos hidrohálicos y orgánicos que irritan el ojo. Pueden surgir problemas similares si se inhalan vapores de haluro de acilo. En general, los haluros de acilo (incluso los compuestos no volátiles como el cloruro de tosilo) son irritantes para los ojos, la piel y las mucosas.