ในทางเคมีหมู่เอซิลเป็นส่วนประกอบที่ได้มาจากการกำจัดหมู่ไฮดรอกซิลหนึ่งหมู่หรือมากกว่า^{จากกรดออกโซ [ 1 ]}รวมถึงกรดอ^นินทรีย์ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน ที่มีพันธะคู่ และหมู่ออร์แกนิล ( R−C=O ) หรือไฮโดรเจนในกรณีของหมู่ฟอร์มิล ( H−C=O ) ในเคมีอินทรีย์หมู่เอซิล ( ชื่อIUPAC คือ อัลคาโนอิลถ้าหมู่ออร์แกนิลเป็นอัลคิล ) มักจะได้มาจากกรดคาร์บอกซิลิกซึ่งในกรณีนี้จะมีสูตรR−C(=O)−โดยที่ R แทน หมู่ ออร์แกนิลหรือไฮโดรเจนแม้ว่าคำนี้มักจะใช้กับสารประกอบอินทรีย์ แต่โดยหลักการแล้วหมู่เอซิลสามารถได้มาจากกรดประเภทอื่น เช่นกรดซัลโฟนิกและกรดฟอสโฟนิกในการจัดเรียงที่พบได้บ่อยที่สุด หมู่เอซิลจะติดอยู่กับชิ้นส่วนโมเลกุลที่ใหญ่กว่า ซึ่งในกรณีนี้อะตอมคาร์บอนและออกซิเจนจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะ คู่

อนุพันธ์อะซิลมี 5 ประเภทหลัก ได้แก่กรดเฮไลด์ซึ่งมีปฏิกิริยาต่อนิวคลีโอไฟล์มากที่สุด รองลงมาคือแอนไฮไดรด์เอสเทอร์และอะไมด์ ส่วน ไอออนคาร์บอกซิเลตนั้นแทบไม่มีปฏิกิริยาต่อการแทนที่ด้วยนิวคลีโอไฟล์เลย เนื่องจากไม่มีหมู่ที่หลุดออกไปได้ ปฏิกิริยาของสารประกอบทั้ง 5 กลุ่มนี้ครอบคลุมช่วงกว้าง อัตราการเกิดปฏิกิริยาของกรดคลอไรด์และอะไมด์แตกต่างกันถึง¹⁰เท่า^{[ 2 ]}

ปัจจัยสำคัญในการกำหนดปฏิกิริยาของอนุพันธ์อะซิลคือความสามารถในการเป็นหมู่ที่หลุดออก ซึ่งเกี่ยวข้องกับความเป็นกรด เบสอ่อนจะเป็นหมู่ที่หลุดออกได้ดีกว่าเบสแรง สารประกอบที่มีกรดคู่ควบ ที่แรง (เช่นกรดไฮโดรคลอริก ) จะเป็นหมู่ที่หลุดออกได้ดีกว่าสารประกอบที่มีกรดคู่ควบที่อ่อน (เช่น กรดอะซิติก ) ดังนั้น ไอออน คลอไรด์จึงเป็นหมู่ที่หลุดออกได้ดีกว่าไอออนอะซิเตตปฏิกิริยาของสารประกอบอะซิลต่อสารนิวคลีโอไฟล์จะลดลงเมื่อความเป็นเบสของหมู่ที่หลุดออกเพิ่มขึ้น ดังที่ตารางแสดงไว้^{[ 3 ]}

ชื่อสารประกอบ	โครงสร้าง	กลุ่มอำลา	ค่าpKaของกรดคอนจูเก ต
อะเซทิลคลอไรด์			−7
อะซิติกแอนไฮไดรด์			4.76
เอทิลอะซิเตท			15.9
อะเซตาไมด์			38
ไอออน อะซิเตต		ไม่มีข้อมูล	ไม่มีข้อมูล

ปัจจัยอีกประการหนึ่งที่มีบทบาทในการกำหนดปฏิกิริยาของสารประกอบอะซิลคือเรโซแนนซ์ อะไมด์แสดงรูปแบบเรโซแนนซ์หลักสองรูปแบบ ทั้งสองรูปแบบมีส่วนสำคัญต่อโครงสร้างโดยรวมมาก จนกระทั่งพันธะอะไมด์ระหว่างคาร์บอนิลคาร์บอนและไนโตรเจนอะไมด์มีลักษณะพันธะคู่ ที่สำคัญ อุปสรรคทางพลังงานสำหรับการหมุนรอบพันธะอะไมด์คือ 75–85 kJ/mol (18–20 kcal/mol) ซึ่งมากกว่าค่าที่สังเกตได้สำหรับพันธะเดี่ยวปกติมาก ตัวอย่างเช่น พันธะ C–C ในอีเทนมีอุปสรรคทางพลังงานเพียง 12 kJ/mol (3 kcal/mol) ^{[ 2 ]}เมื่อนิวคลีโอไฟล์เข้าโจมตีและเกิดตัวกลางแบบเตตระเฮดรัล ผลของเรโซแนนซ์ที่เอื้อต่อพลังงานจะหายไป นี่ช่วยอธิบายว่าทำไมอะไมด์จึงเป็นอนุพันธ์อะซิลที่มีปฏิกิริยาน้อยที่สุด^{[ 3 ]}

เอสเทอร์แสดงความเสถียรของเรโซแนนซ์น้อยกว่าเอไมด์ ดังนั้นการก่อตัวของตัวกลางแบบเตตระเฮดรัลและการสูญเสียเรโซแนนซ์ในภายหลังจึงไม่เป็นไปในทางพลังงานที่ไม่เอื้ออำนวยมากนัก แอนไฮไดรด์มีความเสถียรของเรโซแนนซ์ที่อ่อนกว่ามาก เนื่องจากเรโซแนนซ์ถูกแบ่งระหว่างกลุ่มคาร์บอนิลสองกลุ่ม และมีปฏิกิริยามากกว่าเอสเทอร์และเอไมด์ ในกรดเฮไลด์ มีเรโซแนนซ์น้อยมาก ดังนั้นค่าปรับทางพลังงานสำหรับการก่อตัวของตัวกลางแบบเตตระเฮดรัลจึงน้อย นี่ช่วยอธิบายว่าทำไมกรดเฮไลด์จึงเป็นอนุพันธ์อะซิลที่มีปฏิกิริยามากที่สุด^{[ 3 ]}

_{สารประกอบ}อะซิลที่เป็นที่รู้จักกันดีคืออะซิลคลอไรด์เช่นอะเซทิลคลอไรด์ (CH₃COCl ₎และ เบนโซอิ ลคลอไรด์ ( _C₆H₅COCl ) สารประกอบเหล่านี้ซึ่งถือเป็นแหล่งของแคตไอออนอะซิเลียม เป็นรีเอเจนต์ ที่ดีสำหรับ _การเชื่อมต่อหมู่อะซิลเข้ากับสารตั้งต้นต่างๆเอไมด์ ( RC(O) NR′₂ ) และเอสเทอร์ ( RC(O) OR′) เป็นกลุ่มของสารประกอบอะซิล เช่นเดียวกับคีโตน ( RC(O) R′) และอัลดีไฮด์ ( RC(O) H) โดยที่ R และ R′ หมายถึงออร์แกนิล (หรือไฮโดรเจนในกรณีของฟอร์มิล )

ไอออนอะซิเลียมเป็นแคตไอออนที่มีสูตรRCO ⁺ [ ^{4 ]}ความยาวพันธะ^{คาร์บอน} -ออกซิเจนในแคตไอออนเหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 1.1  Å (110-112 pm) ซึ่งสั้นกว่า 112.8 pm ของคาร์บอนมอนอกไซด์และบ่งชี้ถึงลักษณะพันธะสาม^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

โดยทั่วไปแล้ว อะตอมคาร์บอนในไอออนอะซิเลียมจะมีโครงสร้างเชิงเส้นและมีการผสมอะตอม แบบ sp และสามารถแสดงได้ดีที่สุดด้วยโครงสร้างเรโซแนนซ์ที่มีประจุบวกอย่างเป็นทางการบนออกซิเจน (แทนที่จะเป็นคาร์บอน): [R−C≡O ⁺ ]ซึ่งเป็นชิ้นส่วนลักษณะเฉพาะที่สังเกตได้ในสเปกตรัมมวล EI ของคีโตน

ไอออนอะซิเลียมเป็นสารตัวกลางที่ทำปฏิกิริยาได้ทั่วไป เช่น ในปฏิกิริยาอะซิเลชันของฟรีเดล-คราฟต์และปฏิกิริยาอินทรีย์ อื่นๆ อีกมากมาย เช่นการจัดเรียงตัวใหม่ของฮายาชิเกลือที่มีไอออนอะซิเลียมสามารถสร้างขึ้นได้โดยการกำจัดเฮไลด์ออกจากอะซิลเฮไลด์ :

RC(O)Cl + SbCl ₅ → [RCO] ⁺ [SbCl ₆ ] ⁻

โดยทั่วไปแล้ว อนุมูลเอซิลจะถูกสร้างขึ้นเมื่ออนุมูลไทอิลหรืออนุมูลอิเล็กโทรฟิลิกอื่นๆ ดึงอะตอมไฮโดรเจนออกจากอัลดีไฮด์ (อนุมูลอัลคิลทำเช่นนั้นได้ไม่มีประสิทธิภาพมากนัก) อย่างไรก็ตาม อนุมูลเหล่านี้จะเกิดการดีคาร์บอ นิเลชันแบบย้อนกลับได้รวดเร็ว ^{[ 8 ]} เพื่อให้ได้อนุมูลอัลคิล: ^{[ 9 ]}

RC(H)=O → RC ^• =O → R ^• + C≡O

อะซิลแอนไอออนมักจะไม่เสถียรเกือบตลอดเวลา—โดยปกติแล้วจะไม่เสถียรเกินกว่าที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในการสังเคราะห์ได้ พวกมันทำปฏิกิริยากับอัลดีไฮด์ที่เป็นกลางได้ง่ายเพื่อสร้างอะซิลโลอินไดเมอร์ ดังนั้น นักเคมีสังเคราะห์จึงได้พัฒนาสารเทียบเท่าอะซิลแอนไอออนสังเคราะห์ ต่างๆ เช่นไดไทแอนเพื่อใช้เป็นตัวแทน อย่างไรก็ตาม ข้อยกเว้นบางส่วนคือ ไดอัลคิลฟอร์มาไมด์ที่มีสิ่งกีดขวาง (เช่น ไดไอโซโพรพิลฟอร์มาไมด์, HCON i Pr ₂ ) สามารถเกิดการดีโปรโตเนชันที่อุณหภูมิต่ำ (−78 °C) โดยใช้ลิเธียมไดไอโซโพรพิลอะไมด์เป็นเบสเพื่อสร้างคาร์บาโมอิลแอนไอออนที่เสถียรที่อุณหภูมิเหล่านี้^{[ 10 ]}

ในวิชาชีวเคมีนั้นมีหมู่เอซิลอยู่มากมายในโมเลกุลทางชีวเคมีทุกประเภทหลัก

อะซิล-โคเอ (Acyl-CoA)เป็นอนุพันธ์ของอะซิลที่เกิดขึ้นจากกระบวนการเผาผลาญกรดไขมัน อะ เซทิล-โคเอ ( Acetyl-CoA)ซึ่งเป็นอนุพันธ์ที่พบได้บ่อยที่สุด ทำหน้าที่เป็นตัวให้หมู่อะซิลในกระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพหลายอย่าง สารประกอบอะซิลดังกล่าวจัดเป็น ไทโอเอสเทอร์ (thioester )

ชื่อของหมู่เอซิลในกรดอะมิโนนั้นเกิดจากการแทนที่ คำต่อท้าย -ineด้วย-ylตัวอย่างเช่น หมู่เอซิลของไกลซีนคือไกลซิลและของไลซีนคือไลซิล

ชื่อเรียกกลุ่มอะซิลของไรโบนิวคลีโอไซด์โมโนฟอสเฟตเช่นAMP (5′-อะดีนิลิกแอซิด), GMP (5′-กัวนิลิกแอซิด), CMP (5′-ไซทิดิลิกแอซิด) และUMP (5′-ยูริดิลิกแอซิด) คือ อะดีนิลิล, กัวนิลิล, ไซทิดิลิล และยูริดิลิล ตามลำดับ

ในฟอสโฟลิปิดหมู่เอซิลของกรดฟอสฟาติดิกเรียกว่า ฟอสฟาติดิล-

สุดท้ายนี้แซ็กคาไรด์ หลายชนิด มีการเติมหมู่แอซิล

ลิแกนด์อะซิลเป็นตัวกลางใน ปฏิกิริยา คาร์บอนิลเลชัน หลายอย่าง ซึ่งมีความสำคัญในปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาบางอย่าง อะซิลโลหะมักเกิดขึ้นจากการแทรกคาร์บอนมอนอกไซด์เข้าไปในพันธะโลหะ-อัลคิลอะซิลโลหะยังเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับอะซิลคลอไรด์กับสารเชิงซ้อนโลหะที่มีวาเลนซ์ต่ำ หรือจากปฏิกิริยาของสารประกอบออร์กาโนลิเทียมกับโลหะคาร์บอนิล อะซิลโลหะมักถูกอธิบายด้วยโครงสร้างเรโซแนนซ์สองแบบ โดยแบบหนึ่งเน้นความเป็นเบสของศูนย์กลางออกซิเจน การอัลคิเลชัน Oของอะซิลโลหะทำให้เกิดสารเชิงซ้อนคาร์บีนของฟิชเชอร์^{[ 11 ]}

โดยทั่วไป ชื่อสามัญของหมู่เอซิลได้มาจากการแทนที่ คำต่อท้าย -ic acidของชื่อสามัญของกรดคาร์บอกซิลิก ที่เกี่ยวข้องด้วย -yl (หรือ-oyl ) ดังแสดงในตารางด้านล่าง

ในระบบการตั้งชื่อสารเคมีอินทรีย์ของ IUPACชื่อเชิงระบบของหมู่เอซิลได้มาจากการแทนที่คำต่อ ท้าย -ylของ ชื่อเชิงระบบของหมู่ ไฮโดรคาร์บิล ที่เกี่ยวข้อง (หรือ คำต่อท้าย -oic acid ของ ชื่อเชิงระบบของกรดคาร์บอกซิลิกที่เกี่ยวข้อง ) ด้วย -oylอย่างแม่นยำ ดังแสดงในตารางด้านล่าง

หมู่เอซิลจะอยู่ระหว่างหมู่ไฮโดรคาร์บิลและหมู่กรดคาร์บอกซิลิก

ชื่อ หมู่ไฮโดรคาร์บิลที่ลงท้ายด้วย -yl ไม่ใช่หมู่เอซิล แต่ เป็นหมู่ แอลคิลที่ได้มาจากแอลเคน ( เมทิล , เอทิล , โพรพิล , บิวทิล ), หมู่แอลเคนิลที่ได้มาจากแอลเคน ( โพรพีนิล , บิวทีนิล) หรือ หมู่ แอริล ( เบนซิล )

สารประกอบอะซิลทำปฏิกิริยากับนิวคลีโอไฟล์ผ่านกลไกการเติม: นิวคลีโอไฟล์เข้าโจมตีคาร์บอนิลคาร์บอน เกิดเป็นสารตัวกลางรูปทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าปฏิกิริยานี้สามารถเร่งได้ด้วย สภาวะ ที่เป็นกรดซึ่งทำให้คาร์บอนิลมีคุณสมบัติเป็นอิเล็กโทรไฟล์มากขึ้นหรือสภาวะที่เป็นเบส ซึ่งทำให้นิวคลีโอไฟล์มีคุณสมบัติ เป็นประจุลบ มากขึ้น และมีปฏิกิริยามากขึ้น สารตัวกลางรูปทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าเองอาจเป็นแอลกอฮอล์หรือแอลคอกไซด์ขึ้นอยู่กับค่า pHของปฏิกิริยา

ตัวกลางแบบเตตระเฮดรัลของ สารประกอบ อะซิลประกอบด้วยหมู่แทนที่ที่ติดอยู่กับคาร์บอนกลางซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นหมู่ที่หลุดออกได้หลังจากที่ตัวกลางแบบเตตระเฮดรัลเกิดขึ้น มันจะสลายตัว สร้างพันธะคาร์บอนิล C=O ขึ้นใหม่และขับหมู่ที่หลุดออกออกไปในปฏิกิริยาการกำจัดผลจากกระบวนการเพิ่ม/การกำจัดสองขั้นตอนนี้ นิวคลีโอไฟล์จะเข้ามาแทนที่หมู่ที่หลุดออกบนสารประกอบคาร์บอนิลโดยผ่านสถานะตัวกลางที่ไม่มีคาร์บอนิล ทั้งสองขั้นตอนสามารถย้อนกลับได้และด้วยเหตุนี้ ปฏิกิริยาการแทนที่อะซิลแบบนิวคลีโอไฟล์จึงเป็นกระบวนการสมดุล^{[ 12 ]}เนื่องจากสมดุลจะเอื้อต่อผลิตภัณฑ์ที่มีนิวคลีโอไฟล์ที่ดีที่สุด หมู่ที่หลุดออกจึงต้องเป็นนิวคลีโอไฟล์ที่ค่อนข้างแย่เพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้จริง

ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด หมู่คาร์บอนิลของสารประกอบอะซิล1จะถูกโปรตอน ทำให้พร้อมสำหรับการโจมตีโดยนิวคลีโอไฟล์ ในขั้นตอนที่สอง คาร์บอนิล2 ที่ถูกโปรตอน จะถูกโจมตีโดยนิวคลีโอไฟล์ (H−Z) เพื่อให้ได้สารตัวกลางรูปทรงสี่เหลี่ยม3การถ่ายโอนโปรตอนจากนิวคลีโอไฟล์ (Z) ไปยังหมู่ที่หลุดออก (X) ทำให้เกิด4ซึ่งจากนั้นจะสลายตัวเพื่อขับหมู่ที่หลุดออกที่ถูกโปรตอน (H−X) ออกไป ทำให้เกิดสารประกอบคาร์บอนิลที่ถูกโปรตอน5การสูญเสียโปรตอนทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ทดแทน6เนื่องจากขั้นตอนสุดท้ายเกี่ยวข้องกับการสูญเสียโปรตอน ปฏิกิริยาการทดแทนอะซิลโดยนิวคลีโอไฟล์จึงถือว่าเป็นปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาในสภาวะที่เป็นกรด นอกจากนี้ โปรดทราบว่าภายใต้สภาวะที่เป็นกรด นิวคลีโอไฟล์มักจะอยู่ในรูปที่ถูกโปรตอน (เช่น H−Z แทนที่จะเป็น^Z− )

ภายใต้ สภาวะ พื้นฐานนิวคลีโอไฟล์ (Nuc) จะเข้าโจมตีหมู่คาร์บอนิลของสารประกอบอะซิล1ทำให้เกิดสารตัวกลางแอลคอกไซด์รูปทรงสี่เหลี่ยม2 สาร ตัวกลางนี้จะสลายตัวและขับไล่หมู่ที่หลุดออกไป (X) เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ทดแทน3แม้ว่าปฏิกิริยาการทดแทนอะซิลด้วยนิวคลีโอไฟล์จะสามารถเร่งปฏิกิริยาโดยเบสได้ แต่ปฏิกิริยาจะไม่เกิดขึ้นหากหมู่ที่หลุดออกไปเป็นเบสที่แรงกว่านิวคลีโอไฟล์ (กล่าวคือ หมู่ที่หลุดออกไปต้องมีค่า pKa ต่ำกว่า_นิวคลีโอไฟล์) ซึ่งแตกต่างจากกระบวนการที่เร่งปฏิกิริยาโดยกรด ตรงที่ภายใต้สภาวะพื้นฐาน ทั้งนิวคลีโอไฟล์และหมู่ที่หลุดออกไปจะอยู่ในรูปของแอนไอออน

กลไกนี้ได้รับการสนับสนุนจาก การทดลอง ติดฉลากไอโซโทปเมื่อเอทิลโพรพิโอ เนต ที่มี กลุ่มเอทอกซีที่ติดฉลาก ออกซิเจน-18ถูกบำบัดด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ฉลากออกซิเจน-18 จะหายไปจากกรดโพรพิโอนิก อย่างสมบูรณ์ และพบเฉพาะในเอทานอลเท่านั้น^{[ 13 ]}

ใน กลุ่ม อะซิลออกซีกลุ่มอะซิลจะเชื่อมต่อกับออกซิเจน: R−C(=O)−O−R′ โดยที่ R−C(=O) คือกลุ่มอะซิล

ไอออนอะซิเลียมเป็นแคตไอออนที่มีสูตร R−C≡O ⁺และเป็นสารตัวกลางในปฏิกิริยาอะซิเลชันแบบฟรีเดล-คราฟต์

• อะซิเลชัน
• หมู่ฟังก์ชัน

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มอะซิลในวิกิมีเดียคอมมอนส์