Halogénure d'acyle - Acyl halide
Un halogénure d'acyle (également connu sous le nom d' halogénure d'acide ) est un composé chimique dérivé d'un oxoacide en remplaçant un groupe hydroxyle par un groupe halogénure .
Si l'acide est un acide carboxylique , le composé contient un groupe fonctionnel -COX , qui consiste en un groupe carbonyle lié simplement à un atome d' halogène . La formule générale d'un tel halogénure d'acyle peut être écrite RCOX , où R peut être, par exemple, un groupe alkyle , CO est le groupe carbonyle et X représente l'halogénure, tel que chlorure . Les chlorures d'acyle sont les halogénures d'acyle les plus couramment rencontrés, mais l' iodure d'acétyle est celui produit (de manière transitoire) à la plus grande échelle. Des milliards de kilogrammes sont générés chaque année dans la production d' acide acétique .
Préparation
Halogénures d'acyle aliphatique
A l'échelle industrielle, la réaction de l'anhydride acétique avec le chlorure d'hydrogène produit un mélange de chlorure d'acétyle et d'acide acétique :
- (CH 3 CO) 2 O + HCl → CH 3 COCl + CH 3 CO 2 H
Les synthèses courantes de chlorures d'acyle impliquent également la réaction d' acides carboxyliques avec le phosgène , le chlorure de thionyle et le trichlorure de phosphore. Le pentabromure de phosphore est utilisé pour les bromures d'acyle, qui sont rarement intéressants.
Chlorures d'acyle aromatiques
Le chlorure de benzoyle est produit à partir de trichlorure de benzoyle en utilisant de l'eau ou de l'acide benzoïque :
- C 6 H 5 CCl 3 + H 2 O → C 6 H 5 COCl + 2 HCl
- C 6 H 5 CCl 3 + C 6 H 5 CO 2 H → 2 C 6 H 5 COCl + HCl
Comme pour les autres chlorures d'acyle , il peut être généré à partir de l'acide parent et d'autres agents de chloration, le pentachlorure de phosphore ou le chlorure de thionyle .
Les voies de laboratoire représentatives des halogénures d'acyle aromatiques sont comparables à celles des halogénures d'acyle aliphatiques. Par exemple, la chloroformylation , un type spécifique d' acylation de Friedel-Crafts qui utilise le formaldéhyde comme réactif, ou par la chloration directe de dérivés du benzaldéhyde .
Fluorures d'acyle
D'intérêt commercial, les chlorures d'acyle réagissent avec HF pour donner des fluorures d' acyle . Les fluorures d'acyle aromatiques (ainsi qu'aliphatiques) sont commodément préparés directement à partir d'acides carboxyliques, en utilisant des produits chimiques de base stables et peu coûteux : PPh 3 , NBS et Et 3 N-3HF dans un protocole de laboratoire. Le fluorure cyanurique convertit les acides carboxyliques en fluorures d'acyle.
Bromures et iodures d'acyle
Les bromures et iodures d'acyle sont synthétisés en conséquence mais sont moins courants.
Réactions
Les halogénures d'acyle sont des composés plutôt réactifs souvent synthétisés pour être utilisés comme intermédiaires dans la synthèse d'autres composés organiques. Par exemple, un halogénure d'acyle peut réagir avec :
- l' eau , pour former un acide carboxylique . Cette hydrolyse est la réaction la plus exploitée pour les halogénures d'acyle puisqu'elle intervient dans la synthèse industrielle de l'acide acétique .
- un composé aromatique , en utilisant un catalyseur acide de Lewis tel que AlCl 3 , pour former une cétone aromatique . Voir Acylation de Friedel-Crafts .
- acides carboxyliques pour former des anhydrides d'acides organiques .
Dans les réactions ci-dessus, HX ( halogénure d'hydrogène ou acide halohydrique) est également formé. Par exemple, si l'halogénure d'acyle est un chlorure d'acyle, du HCl ( chlorure d'hydrogène ou acide chlorhydrique ) est également formé.
Plusieurs groupes fonctionnels
Une molécule peut avoir plus d'un groupe fonctionnel halogénure d'acyle. Par exemple, le « dichlorure d'adipoyle », généralement appelé simplement chlorure d'adipoyle , possède deux fonctions chlorure d'acyle ; voir la structure à droite. C'est le dichlorure (c'est-à-dire le chlorure double) de l'acide adipique à 6 atomes de carbone . Une utilisation importante du chlorure d'adipoyle est la polymérisation avec un composé organique di-aminé pour former un polyamide appelé nylon ou la polymérisation avec certains autres composés organiques pour former des polyesters .
Le phosgène (dichlorure de carbonyle, Cl-CO-Cl) est un gaz très toxique qui est le dichlorure d' acide carbonique (HO-CO-OH). Les deux radicaux chlorure du phosgène peuvent subir des réactions analogues aux réactions précédentes des halogénures d'acyle. Le phosgène est utilisé comme réactif dans la production de polymères de polycarbonate , entre autres applications industrielles.
Risques généraux
Les halogénures d'acyle volatils sont lacrymogènes car ils peuvent réagir avec l'eau à la surface de l'œil en produisant des acides halohydriques et organiques irritants pour l'œil. Des problèmes similaires peuvent survenir si l'on inhale des vapeurs d'halogénure d'acyle. En général, les halogénures d'acyle (même les composés non volatils comme le chlorure de tosyle ) sont des irritants pour les yeux, la peau et les muqueuses .