Grupo butilo
En química orgánica , el butilo es un radical alquilo de cuatro carbonos o un grupo sustituyente con fórmula química general −C 4 H 9 , derivado de cualquiera de los dos isómeros ( n -butano e isobutano) del butano .
El isómero n -butano puede conectarse de dos maneras, dando lugar a dos grupos "-butilo":
- Si se conecta en uno de los dos átomos de carbono terminales , es butilo normal o n -butilo : −CH 2 −CH 2 −CH 2 −CH 3 (nombre IUPAC preferido: butilo )
- Si se conecta en uno de los átomos de carbono no terminales (internos), es butilo secundario o sec -butilo : −CH(CH 3 )−CH 2 −CH 3 (nombre IUPAC preferido: butan-2-ilo)
El segundo isómero del butano, el isobutano, también puede conectarse de dos maneras, dando lugar a dos grupos adicionales:
- Si se conecta en uno de los tres carbonos terminales, es isobutilo : −CH 2 −CH(CH 3 ) 2 (nombre IUPAC preferido: 2-metilpropilo)
- Si se conecta en el carbono central, es butilo terciario , terc -butilo o t -butilo : −C(CH 3 ) 3 (nombre IUPAC preferido: terc -butilo)
Nomenclatura
Según la nomenclatura IUPAC , antes se permitía conservar los nombres "isobutilo", " sec -butilo" y " terc -butilo". Las últimas directrices cambiaron eso: solo se mantiene el terc -butilo como prefijo preferido, se eliminan todos los demás nombres de butilo. En la convención de fórmulas esqueletales , cada final de línea e intersección de línea especifica un átomo de carbono (a menos que se indique lo contrario) saturado con átomos de hidrógeno de enlace simple (a menos que se indique lo contrario). El símbolo "R" indica cualquier radical u otro grupo funcional no específico.
| Fórmula esquelética del butilo (aquí conectado a un grupo R) | Nombre común | Nombre IUPAC preferido | Notación alternativa | Nombre completamente sistemático | Símbolo |
|---|---|---|---|---|---|
 | n -butilo | butilo | butilo | butan-1-ilo | Bu, n -Bu, n Bu, n Bu |
 | sec -butilo | butan-2-ilo | 1-metilpropilo | butan-2-ilo | s -Bu, s Bu, s Bu |
 | isobutilo, iso -butilo | 2-metilpropilo | 2-metilpropilo | 2-metilpropan-1-ilo | yo -bu, yo bu, yo bu |
 | terc -butilo | terc -butilo | 1,1-dimetiletilo | 2-metilpropan-2-ilo | t - Bu , tBu , tBu |
El butilo es el sustituyente más grande para el cual se utilizan comúnmente nombres triviales para todos los isómeros.
El carbono del grupo butilo que está conectado al resto (R) de la molécula se denomina carbono R I o R-principal [ cita requerida ] . Los prefijos sec (de "secundario") y tert (de "terciario") se refieren al número de cadenas laterales (o carbonos) adicionales conectadas al primer carbono butílico. El prefijo "iso" o " iso " significa "aislado", mientras que el prefijo " n- " significa "normal".
El grupo butan-2-ilo ( sec - butilo) es quiral . El átomo de carbono en la posición 2 es un estereocentro . Tiene unidos cuatro grupos diferentes: −H , −CH3 , −CH2 − CH3 y −R (el grupo R no es igual a esos tres grupos). Los nombres de los dos grupos quirales son: (2S ) -butan-2-ilo y (2R ) -butan-2-ilo.
Ejemplo
Los cuatro isómeros (sin tener en cuenta los estereoisómeros ) del " acetato de butilo " muestran estas cuatro configuraciones isoméricas. Aquí, el radical acetato aparece en cada una de las posiciones en las que se utiliza el símbolo "R" en el gráfico anterior:
 |  |  |  |
El acetato de sec -butilo es quiral y tiene un estereocentro y dos enantiómeros . Los nombres de los enantiómeros son:
- Acetato de [(2 S )-butan-2-ilo], (+)- acetato de sec -butilo
- Acetato de [(2 R )-butan-2-ilo], (-)- sec -butilo
Por lo tanto, para el acetato de butilo, el número total de isómeros es cinco, si se incluyen los estereoisómeros.
Etimología
Los radicales alquilo se consideran a menudo como una serie, una progresión secuenciada por el número de átomos de carbono implicados. En esa progresión, el butilo (que contiene 4 átomos de carbono) es el cuarto y el último con el nombre IUPAC preferido derivado de su historia. La palabra "butilo" se deriva de ácido butírico , un ácido carboxílico de cuatro carbonos que se encuentra en la mantequilla rancia . [1] El nombre "ácido butírico" proviene del latín butyrum , mantequilla . Los nombres IUPAC preferidos posteriores para los radicales alquilo en la serie simplemente se nombran a partir del número griego que indica el número de átomos de carbono en el grupo: pentilo , hexilo , heptilo , etc.
terc-Efecto butilo
El sustituyente terc -butilo es muy voluminoso y se utiliza en química para la estabilización cinética , al igual que otros grupos voluminosos como el grupo trimetilsililo relacionado . El efecto del grupo terc -butilo en el progreso de una reacción química se denomina efecto Thorpe-Ingold, ilustrado en la reacción de Diels-Alder a continuación. En comparación con un sustituyente de hidrógeno, el sustituyente terc -butilo acelera la velocidad de reacción en un factor de 240. [2]
El efecto terc -butilo es un ejemplo de impedimento estérico .
terc-Butilo como grupo protector
Un éter de terc -butilo ( tBu ) es un grupo protector lábil a los ácidos para los alcoholes. [3]
Protección
Una forma tradicional de introducir el grupo tBu en un grupo hidroxilo es tratando el compuesto con isobutileno en presencia de un ácido de Brønsted o un ácido de Lewis . [4] [5]
Desprotección
Se pueden utilizar varios ácidos para escindir el grupo tBu , incluidos los ácidos de Brønsted, como el ácido trifluoroacético , y los ácidos de Lewis, como el tetracloruro de titanio . [3]
Referencias
- ^ Harper, Douglas. "butano. Dictionary.com" . Consultado el 9 de marzo de 2016 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ Factores que afectan la facilidad de formación de anillos. El efecto de la sustitución de anclaje en la velocidad de una reacción intramolecular de Diels-Alder con furano-dieno Serge Cauwberghs y Pierre J. De Clercq B. Tinant y JP Declercq Tetrahedron Letters Volumen 29, Número 20, 1988 , Páginas 2493-2496 doi :10.1016/S0040-4039(00)87916-2
- ^ ab Wuts, PGM; Greene, TW (2006). Grupos protectores de Greene en síntesis orgánica . Nueva York: J. Wiley. doi :10.1002/0470053488. ISBN . 9780470053485.
- ^ Micheli, Robert A.; Hojos, Zoltan G.; Cohen, Noal; Parrish, David R.; Portland, Luis A.; Sciamanna, Werner; Scott, Melinda A.; Wehrli, Pius A. (marzo de 1975). "Síntesis total de esteroides 19-nor ópticamente activos. (+) -Estr-4-eno-3,17-diona y (+) -13.beta.-etilgon-4-eno-3,17-diona". La Revista de Química Orgánica . 40 (6): 675–681. doi :10.1021/jo00894a003. ISSN 0022-3263.
- ^ "Actas de la Chemical Society. Julio de 1961". Actas de la Chemical Society (julio): 249. 1 de enero de 1961. doi :10.1039/PS9610000229. ISSN 0369-8718.
