C-alchilareaEdit
C-alchilarea este un proces de formare a legăturilor carbon-carbon. Pentru alchilarea la carbon, electrofilicitatea halogenurilor de alchil este potențată de prezența unui acid Lewis, cum ar fi triclorura de aluminiu. Acizii Lewis sunt deosebit de potriviți pentru C-alchilarea. Alchilarea C poate fi efectuată, de asemenea, de către alchene în prezența acizilor.
N- și P-alchilareaEdit
N- și P-alchilarea sunt procese importante pentru formarea legăturilor carbon-azot și carbon-fosfor.
Aminele sunt ușor de alchilat. Rata de alchilare urmează ordinea: amină terțiară < amină secundară < amină primară. Agenții tipici de alchilare sunt halogenurile de alchil. Industria se bazează adesea pe metode de chimie ecologică care implică alchilarea aminelor cu alcooli, produsul secundar fiind apa. Hidroaminarea este o altă metodă ecologică de N-alchilare.
În reacția Menshutkin, o amină terțiară este transformată într-o sare de amoniu cuaternar prin reacție cu o halogenură de alchil. Reacții similare au loc atunci când fosfinele terțiare sunt tratate cu halogenuri de alchil, produsele fiind săruri de fosfoniu.
S-alchilareaEdit
Thiolii sunt ușor de alchilat pentru a da tioeteri. Reacția se realizează de obicei în prezența unei baze sau folosind baza conjugată a tiolului. Tioeterii suferă alchilare pentru a da ioni de sulfoniu.
O-alchilareEdit
Alcoolii se alchilează pentru a da eteri:
ROH + R’X → ROR’
Când agentul de alchilare este o halogenură de alchil, conversia se numește sinteza eterului Williamson.Alcoolii sunt, de asemenea, buni agenți de alchilare în prezența unor catalizatori acizi adecvați. De exemplu, majoritatea metilaminelor se prepară prin alchilarea amoniacului cu metanol. Alchilarea fenolilor este deosebit de simplă, deoarece este supusă la mai puține reacții concurente.
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}^{-}}}. }
(cu Na+ ca ion spectator)
Alchilarea mai complexă a unor alcooli și fenoli implică etoxilarea. Oxidul de etilenă este grupa de alchilare în această reacție.
Adiția oxidativă la metaleEdit
În procesul numit adiție oxidativă, metalele cu valențe scăzute reacționează adesea cu agenți de alchilare pentru a da alchili metalici. Această reacție este una dintre etapele procesului Cativa de sinteză a acidului acetic din iodură de metil. Multe reacții de cuplare încrucișată se desfășoară, de asemenea, prin adiție oxidativă.
Agenți de alchilare electrofilăEdit
Agenții de alchilare electrofilă furnizează echivalentul unui cation alchil. Halogenurile de alchil sunt agenți de alchilare tipici. Tetrafluoroboratul de trimetiloxoniu și tetrafluoroboratul de trietiloxoniu sunt electrofile deosebit de puternice datorită încărcăturii lor pozitive excesive și a unei grupe de plecare inerte (eter dimetilic sau dietilic). Sulfatul de dimetil este intermediar în ceea ce privește electrofilicitatea.
PericoleEdit
Agenții alchilanți electrofilici, solubili, sunt adesea toxici și cancerigeni, din cauza tendinței lor de a alchila ADN-ul. Acest mecanism de toxicitate este relevant pentru funcția medicamentelor anticancerigene sub formă de agenți antineoplazici alchilanți. Unele arme chimice, cum ar fi gazul muștar, funcționează ca agenți alchilanți. ADN-ul alchilat fie nu se înfășoară sau se dezînfășoară corespunzător, fie nu poate fi procesat de enzimele de decriptare a informației.
CatalizatoriEdit
Alchilările electrofile folosesc acizi Lewis și acizi Brønsted, uneori amândoi. În mod clasic, acizii Lewis, de exemplu, triclorura de aluminiu, sunt folosiți atunci când se utilizează halogenuri de alchil. Acizii Brønsted sunt utilizați atunci când se efectuează alchilarea cu olefine. Catalizatorii tipici sunt zeoliții, adică catalizatori acizi solizi, și acidul sulfuric. Acidul silicotungstic este utilizat la fabricarea acetatului de etil prin alchilarea acidului acetic cu etilenă:
C2H4 + CH3CO2H → CH3CO2C2H5