Alquilação-CEditar
Alquilação-C é um processo para a formação de ligações carbono-carbono. Para alquilação em carbono, a electrofilicidade dos halogenetos de alquilo é realçada pela presença de um ácido de Lewis como o tricloreto de alumínio. Os ácidos de Lewis são particularmente adequados para a alquilação em C. A alquilação C também pode ser efetuada por alcenos na presença de ácidos.
N-e P-alquilaçãoEdit
N- e P-alquilação são processos importantes para a formação de ligações carbono-nitrogênio e carbono-fósforo.
Aminas são prontamente alquiladas. A taxa de alquilação segue a ordem da amina terciária < amina secundária < amina primária. Os agentes alquilantes típicos são os halogenetos alquílicos. A indústria frequentemente depende de métodos químicos verdes envolvendo alquilação de aminas com álcoois, sendo o subproduto a água. A hidroaminação é outro método verde para N-alquilação.
Na reação Menshutkin, uma amina terciária é convertida em sal de amônio quaternário por reação com um halogeneto de alquilo. Reações similares ocorrem quando fosfinas terciárias são tratadas com halogeneto de alquilo, sendo os produtos sais de fosfônio.
S-alquilaçãoEditar
Tióis são prontamente alquilados para dar tioéteres. A reação é tipicamente conduzida na presença de uma base ou usando a base conjugada do thiol. Os tioéteres são alquilados para dar íons sulfônio.
O-alquilaçãoEditar
Alcoóis alquilados para dar éteres:
ROH + R’X → ROR’
Quando o agente alquilante é um halogeneto de alquilo, a conversão é chamada síntese do éter Williamson. Os álcoois também são bons agentes alquilantes na presença de catalisadores ácidos adequados. Por exemplo, a maioria das aminas metílicas são preparadas por alquilação do amoníaco com metanol. A alquilação dos fenóis é particularmente simples, uma vez que está sujeita a menos reacções concorrentes.
P h – O – + M e 2 – S O 4 ⟶ P h – O – O – M e + M e – S O 4 – {\i1}displaystyle {\i}mathrm {\i}O^{\i} + Me_{\i}{\i}SO_{\i}longrightarrow {\i} Ph{\i}O{\i} Me{\i}SO_{\i}{\i} }
(com Na+ como íon espectador)
Alquilação mais complexa de um álcoois e fenóis envolve etoxilação. O óxido de etileno é o grupo alquilante nesta reacção.
Adição oxidativa aos metaisEditar
No processo chamado adição oxidativa, os metais de baixo valor reagem frequentemente com agentes alquilantes para dar alquilos metálicos. Esta reacção é uma etapa do processo Cativa para a síntese de ácido acético a partir do iodeto de metilo. Muitas reações de acoplamento cruzado também ocorrem via adição oxidativa.
Agentes alquilantes eletrofílicosEditar
Alcalisantes eletrofílicos fornecem o equivalente a um catião alquílico. Os halogenetos alquílicos são agentes alquilantes típicos. O tetrafluoroborato de trimetiloxónio e o tetrafluoroborato de trimetiloxónio são electrofilos particularmente fortes devido à sua carga positiva explícita e a um grupo de saída inerte (dimetilo ou éter dietílico). O sulfato de dimetilo é intermediário na eletrofilicidade.
PerigosEditar
Os agentes alquilantes electrofílicos e solúveis são frequentemente tóxicos e cancerígenos, devido à sua tendência para alquilação do ADN. Este mecanismo de toxicidade é relevante para a função dos medicamentos anti-cancerígenos na forma de agentes alquilantes antineoplásicos. Algumas armas químicas, como o gás mostarda, funcionam como agentes alquilantes. O DNA alquilado não enrola ou desenrola adequadamente, ou não pode ser processado por enzimas decodificadoras de informação.
CatalisadoresEditar
As alquilações eletrofílicas utilizam ácidos Lewis e ácidos Brønsted, por vezes ambos. Classicamente, os ácidos Lewis, por exemplo, tricloreto de alumínio, são empregados quando o halogeneto de alquilo é usado. Os ácidos Brønsted são utilizados quando se alquilam com olefinas. Os catalisadores típicos são zeólitos, ou seja, catalisadores ácidos sólidos, e ácido sulfúrico. O ácido silicotúngstico é usado para fabricar acetato de etilo pela alquilação do ácido acético pelo etileno:
C2H4 + CH3CO2H → CH3CO2C2H5