C-alkilezésSzerkesztés
A C-alkilezés a szén-szén kötések kialakításának folyamata. A szénben történő alkilezésnél az alkil-halogenidek elektrofilitását egy Lewis-sav, például alumínium-triklorid jelenléte fokozza. A Lewis-savak különösen alkalmasak a C-alkilezésre. C-alkilezés savak jelenlétében alkénekkel is végrehajtható.
N- és P-alkilezésSzerkesztés
Az N- és P-alkilezés fontos folyamatok a szén-nitrogén és szén-foszfor kötések kialakításában.
Az aminok könnyen alkilezhetők. Az alkilezés sebessége a tercier amin < szekunder amin < primer amin sorrendet követi. Tipikus alkilező szerek az alkilhalogenidek. Az ipar gyakran támaszkodik a zöld kémiai módszerekre, amelyek az aminok alkoholokkal történő alkilezését foglalják magukban, a melléktermék pedig víz. A hidroaminálás egy másik zöld módszer az N-alkilezésre.
A Menshutkin-reakcióban egy tercier aminból kvaterner ammóniumsót alakítanak át egy alkilhalogeniddel történő reakcióval. Hasonló reakciók játszódnak le, amikor tercier foszfinokat kezelnek alkil-halogenidekkel, a termékek foszfóniumsók lesznek.
S-alkilezésSzerkesztés
A tiolok könnyen alkilezhetők, így tioéterek keletkeznek. A reakciót jellemzően bázis jelenlétében vagy a tiol konjugált bázisának felhasználásával végzik. A tioéterek alkilezéssel szulfoniumionokat kapnak.
O-alkilezésSzerkesztés
Az alkoholok alkilezéssel étereket kapnak:
ROH + R’X → ROR’
Ha az alkilálószer egy alkilhalogenid, az átalakulást Williamson-éterszintézisnek nevezzük.Az alkoholok is jó alkilálószerek megfelelő savas katalizátorok jelenlétében. Például a legtöbb metil-amint ammónia metanollal történő alkilezésével állítják elő. A fenolok alkilezése különösen egyszerű, mivel kevesebb konkurens reakciónak van kitéve.
P h – O – + M e 2 – S O 4 ⟶ P h – O – M e + M e – S O 4 – {\displaystyle \mathrm {Ph{-}O^{-}\ +\ Me_{2}{-}SO_{4}\ \longrightarrow \ Ph{-}O{-}Me\ +\ Me{-}SO_{4}^{-}}} }
(Na+ spektátorionnal)
Az alkoholok és fenolok bonyolultabb alkilezése etoxilezéssel jár. Ebben a reakcióban az etilén-oxid az alkiláló csoport.
Fémek oxidatív addíciójaSzerkesztés
Az oxidatív addíciónak nevezett folyamatban az alacsony értékű fémek gyakran reagálnak alkilálószerekkel fémalkilek előállítására. Ez a reakció a Cativa-folyamat egyik lépése az ecetsav metil-jodidból történő szintézisénél. Számos keresztkapcsolási reakció is oxidatív addícióval megy végbe.
Elektrofil alkilálószerekSzerkesztés
Az elektrofil alkilálószerek egy alkil-kation ekvivalensét szolgáltatják. Az alkilhalogenidek tipikus alkilező szerek. A trimetiloxónium-tetrafluoroborát és a trietiloxónium-tetrafluoroborát különösen erős elektrofilek a nyílt pozitív töltésük és az inert távozó csoportjuk (dimetil- vagy dietil-éter) miatt. A dimetil-szulfát az elektrofilitás szempontjából köztes.
VeszélyekSzerkesztés
Az elektrofil, oldható alkiláló szerek gyakran toxikusak és rákkeltők, mivel hajlamosak a DNS alkilezésére. Ez a toxicitási mechanizmus releváns az alkiláló antineoplasztikus szerek formájában megjelenő rákellenes gyógyszerek működése szempontjából. Egyes vegyi fegyverek, mint például a mustárgáz, alkiláló szerként működnek. Az alkilezett DNS vagy nem tekeredik fel vagy le megfelelően, vagy nem tudják feldolgozni az információt dekódoló enzimek.
KatalizátorokSzerkesztés
Az elektrofil alkilezéseknél Lewis-savakat és Brønsted-savakat, néha mindkettőt használják. Klasszikusan Lewis-savakat, pl. alumínium-trikloridot alkalmaznak az alkilhalogenidek alkalmazásakor. Brønsted-savakat használnak, amikor olefinekkel alkileznek. Tipikus katalizátorok a zeolitok, azaz szilárd savas katalizátorok és a kénsav. A szilikotungsztinsavat etilacetát előállítására használják az ecetsav etilénnel történő alkilezésével:
C2H4 + CH3CO2H → CH3CO2C2H5