C-alkyleringEdit
C-alkylering är en process för att bilda kol-kol-bindningar. För alkylering vid kol förstärks alkylhalogenidernas elektrofilicitet genom närvaron av en Lewis-syra som t.ex. aluminiumtriklorid. Lewis-syror är särskilt lämpliga för C-alkylering. C-alkylering kan också utföras av alkener i närvaro av syror.
N- och P-alkyleringRedigera
N- och P-alkylering är viktiga processer för bildandet av kol-kväve- och kol-fosforbindningar.
Aminer alkyleras lätt. Alkyleringshastigheten följer ordningen tertiär amin < sekundär amin < primär amin. Typiska alkyleringsmedel är alkylhalogenider. Industrin förlitar sig ofta på metoder för grön kemi som innebär alkylering av aminer med alkoholer, med vatten som biprodukt. Hydroaminering är en annan grön metod för N-alkylering.
I Menshutkin-reaktionen omvandlas en tertiär amin till ett kvartärt ammoniumsalt genom reaktion med en alkylhalogenid. Liknande reaktioner inträffar när tertiära fosfiner behandlas med alkylhalogenider, produkterna är fosfoniumsalter.
S-alkyleringRedigera
Thioler alkyleras lätt för att ge thioetrar. Reaktionen utförs vanligtvis i närvaro av en bas eller med hjälp av tiolens konjugerade bas. Thioetrar genomgår alkylering för att ge sulfoniumjoner.
O-alkyleringRedigera
Alkoholer alkyleras för att ge etrar:
ROH + R’X → ROR’
När alkyleringsmedlet är en alkylhalogenid kallas omvandlingen Williamson-etersyntes.Alkoholer är också bra alkyleringsmedel i närvaro av lämpliga sura katalysatorer. Till exempel framställs de flesta metylaminer genom alkylering av ammoniak med metanol. Alkyleringen av fenoler är särskilt okomplicerad eftersom den är föremål för färre konkurrerande reaktioner.
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}^{-}}} }
(med Na+ som spekulantjon)
En mer komplex alkylering av alkoholer och fenoler innebär etoxilering. Etylenoxid är den alkylerande gruppen i denna reaktion.
Oxidativ addition till metallerRedigera
I den process som kallas oxidativ addition reagerar lågvärdiga metaller ofta med alkylerande ämnen för att ge metallalkyler. Denna reaktion är ett steg i Cativa-processen för syntesen av ättiksyra från metyljodid. Många korskopplingsreaktioner går också via oxidativ addition.
Elektrofila alkyleringsmedelRedigera
Elektrofila alkyleringsmedel levererar motsvarande en alkylkatjon. Alkylhalogenider är typiska alkyleringsmedel. Trimetyloxoniumtetrafluoroborat och trietyloxoniumtetrafluoroborat är särskilt starka elektrofiler på grund av sin överdrivet positiva laddning och en inert avgångsgrupp (dimetyl- eller dietyleter). Dimetylsulfat har en medelhög elektrofilitet.
FarorEdit
Elektrofila, lösliga alkyleringsmedel är ofta giftiga och cancerframkallande på grund av deras tendens att alkyla DNA. Denna toxicitetsmekanism är relevant för funktionen hos cancerläkemedel i form av alkylerande antineoplastiska medel. Vissa kemiska vapen, t.ex. senapsgas, fungerar som alkylerande medel. Alkylerat DNA kan antingen inte spolas ihop eller avspolas på rätt sätt eller kan inte bearbetas av informationsavkodande enzymer.
KatalysatorerEdit
Elektrofila alkyleringar använder Lewis-syror och Brønsted-syror, ibland båda. Klassiskt används Lewis-syror, t.ex. aluminiumtriklorid, när alkylhalogenid används. Brønsted-syror används vid alkylering med olefiner. Typiska katalysatorer är zeoliter, dvs. fasta sura katalysatorer, och svavelsyra. Kiselungesyra används för att framställa etylacetat genom alkylering av ättiksyra med eten:
C2H4 + CH3CO2H → CH3CO2C2H5.