Butyyli on butaanin yksiarvoinen radikaali tai substituentti , jolla on kaava -C4H9 , butaanin tai isobutaanin ( C4H10 ) johdannainen . Löytyy usein substituenttina orgaanisista aineista .
n - Butaani voidaan substituoida sekä molemmissa terminaaleissa että kahdessa keskeisessä atomissa.
Normaali tai n-butyyli : CH3 - CH2 - CH2 - CH2- ( systeeminen nimi: butyyli)
Sekundaarinen butyyli tai sek-butyyli : CH3 - CH2 - CH(CH3 ) - (systeeminen nimi: 1-metyylipropyyli)
Toinen butaanin haarautunut isomeeri, isobutaani , voidaan substituoida kolmesta terminaalisesta atomista tai keskusatomista
Isobutyyli : (CH3 ) 2CH - CH2- ( systeeminen nimi: 2-metyylipropyyli)
Tertiäärinen butyyli , tert-butyyli : (CH 3 ) 3 C− (systeeminen nimi: 1,1-dimetyylietyyli)
IUPAC- nimikkeistön mukaan nimityksiä "isobutyyli", " sek - butyyli" ja " tert - butyyli" voidaan käyttää triviaaleina.
| Rakennekaava | vakiintunut nimi | IUPAC-nimikkeistö | Systemaattinen nimi | Vaihtoehtoiset otsikot |
|---|---|---|---|---|
| n -butyyli | butyyli | butyyli | butan-1-yyli | |
| isobutyyli | isobutyyli | 2-metyylipropyyli | 2-metyylipropan-1-yyli | |
| sek -butyyli | sek -butyyli | 1-metyylipropyyli | butan-2-yyli | |
| tert -butyyli | tert -butyyli | 1,1-dimetyylietyyli | 2-metyylipropaani-2- |
Butyyli on suurin alkyylisubstituentti ja sillä on triviaali nimi. Etuliite iso- , sec- ja tert- osoittavat ketjun haarojen lukumäärän (tunnetaan myös nimellä R I ). Iso tarkoittaa yhtä, toinen tarkoittaa kahta ja tert kolmea.
Alla on butyylisubstituenttien muunnelmia käyttäen esimerkkiä "butyyliasetaatti"-isomeerit
| n -butyyliasetaatti | isobutyyliasetaatti | sek-butyyliasetaatti | tert-butyyliasetaatti |
Hiiliatomien määrän kasvun myötä butyyliradikaalista tuli viimeinen nimetty historiallisesti, eikä kreikkalaista tiliä käyttäen. Nimi "butyyli" tulee englanninkielisestä butyric-nimestä ( englanniksi butyric acid ), joka on niin nimetty, koska se sisältyy eltaantunuteen öljyyn ( englanniksi voi , joka puolestaan juontaa juurensa latinaksi butyrum - öljy).
Haaroittumisen lisääntyessä näkyy butyyliryhmän steerinen vaatimus. Tert - butyyliryhmä luo steerisen jännityksen ympärilleen. Tämä voi stabiloida ainetta johtuen reaktiokeskuksen tukkeutumisesta, mikä muuttaa vastaavasti reaktion kinetiikkaa: nopeuttaa tai hidastaa reaktiota. Useimmissa tapauksissa esto johtuu molekyylin fragmenttien steerisestä hylkimisestä. Kiihtyvyys tapahtuu, kun tert-butyyli kiinnittää reaktion etenemiseen tarvittavan konformaation .
Isobutyyli- sekä tert-butyyliryhmää voidaan käyttää ankkuriryhmänä. Tämä tarkoittaa, että steerisen vaikutuksensa vuoksi se muuttaa konformaatiopreferenssejä molekyylissä. Siten esimerkiksi vapaiden alkyyliryhmien hylkiminen estyy tai siirtyminen sykloheksaanirenkaan konformaatiosta toiseen estyy. Tilava tert-butyylijäännös pysyy ensisijaisesti ekvatoriaalisessa asemassa, koska tämä vähentää vuorovaikutuksia sykloheksaanirenkaan muiden substituenttien kanssa. Toiseksi, tuolin mahdollinen konformaatio aksiaalisen asennon loppuosan kanssa , mikä johtuu muiden aksiaalisten ryhmien hylkimisestä. Tämä on energeettisesti epäsuotuisaa, ja tasapaino on siirtynyt kohti ekvatoriaalisen konformaation tert-butyyliryhmän miehitystä.
Tert-butyylisubstituentti on erittäin steerisesti vaativa, ja sitä käytetään kineettisessä stabilointikemiassa yhdessä muiden tilavien ryhmien, kuten trimetyylisilyyliryhmän , kanssa. Tert-butyyliryhmän vaikutusta kemiallisen reaktion etenemiseen kutsutaan tert-butyylivaikutukseksi .
Tätä vaikutusta havainnollistetaan alla olevassa Diels-Alder-reaktiossa , jossa tert-butyylisubstituentti muuttaa reaktionopeustekijää yli 240 kertaa verrattuna vetyyn substituenttina. [yksi]
Johtuen erilaisista asennoista, joissa butyyliryhmät voivat sitoutua muuhun molekyyliin, sillä on erilaisia sähköveto-ominaisuuksia. Joten butyylitähteen isomeerien välillä elektronitiheys tert -butyyliryhmän tertiäärisessä hiiliatomissa on suurin ja n -butyylin elektronitiheys on pienin. Tämä näkyy litioitujen aineiden perusominaisuuksien lisääntymisenä n - butyylilitiumista sek -butyylilitiumin kautta tert - butyylilitiumiin. Samanlainen emäksisyyttä lisäävä vaikutus esiintyy sarjoissa 1-butanoli, 2-butanoli, tert -butanoli .
Alkyylilitium on vahva organometallinen emäs. Se voi deprotonoida erittäin heikkoja happoja sekä litiaattiaineita. Kolme butyylilitiumemästä on kaupallisesti saatavilla standardireagensseina: n - butyylilitium, sec - butyylilitium ja tert - butyylilitium.
Hydrausaine di -isobutyylialumiinihydridi sisältää kaksi isobutyylijäännöstä .
| Hiilivetyradikaaleja _ | |
|---|---|
| Lineaarinen kyllästynyt | |
| Lineaarinen desaturoitunut | |
| Syklinen kyllästynyt |
|
| aromaattinen | |