Partea teoretică
Alchilarea - este procesul de introducere grupări alchil în molecula organică și unele substanțe neorganice
Toți agenții de alchilare de tipul de conexiune, bursting le alchilarea fi împărțite în următoarele grupe:
1) compuși nesaturați, olefine și acetilenă, în care are loc comunicarea decalaj Pi-.
Având în vedere prețul scăzut pe care încearcă să le utilizeze în toate cazurile în care acest lucru este posibil. Aplicația principală au găsit pentru C-alchilarea parafine și hidrocarburi aromatice. În reacțiile O- și N-alchilare și sinteza multor compuși organometalici olefine ineficiente. Olefinele reacționează cu parafine sau formă yz-levodorodami aromatic respectiv parafine sau alchilbenzeni cu catenă ramificată:
Reactivitatea olefinic formării depinde de ionii capacitatea carboniu:
Elongație și ramificare lanțului de carbon îmbunătățește capacitatea de alchilare, astfel mai puțin capabilă să alchilarea etilenă.
2) Derivați ai clorului cu un atom de clor suficient de labil și care poate fi deplasat sub influența diferiților agenți. alchilare - este clorurat agenți care sunt adecvați pentru S, O, C, N alchilare. Acțiunea lor diferă de alchilare în trei interacțiuni distincte:
Utilizarea clorurat raționale pentru acele procese în care este imposibil să se înlocuiască olefinele clorurate sau când olefine mai ieftine și mai accesibile.
acțiune de alchilare clorurat se manifestă în trei tipuri diferite de interacțiuni:
a) electrofili în reacțiile caracteristice în principal pentru alchilarea unui atom de carbon, dar în contrast cu cele ale olefinelor catalizată de reacție numai acizi aprotici (cloruri de aluminiu, fier etc.). Procesul are loc cu formarea intermediară a unui ion carboniu, după cum urmează:
b) prin substituție nucleofilă. caracteristic în principal pentru alchilarea atomi de oxigen, sulf, azot, procesul se desfășoară după cum urmează:
c) un proces radical liber, este deosebit de caracteristic compușilor organo și organometalici, în cazul în care se formează radicali liberi datorită interacțiunii cu metale.
3) Alcooli, eteri, alfa-alumină, adică, compuși în care bond CO rupe. Alcooli și eteri sunt capabili de reacții C, 0-, N - și S-alchilare. Pentru a include eteri și oxid de olefine sunt esteri interni ai glicoli, și a tuturor eterilor oxid substanțial numai olefină utilizați ca agenți de alchilare. Acești agenți sunt utilizați în cazurile în care acestea sunt derivați mai ieftine și mai sunt disponibile clor. Pentru a rupe lor alchil-oxigen legătură necesită catalizatori de tip de acid:
4) esteri ai acidului sulfuric și acizi arilsulfonici. Aceste reacții apar adesea asociată cu ruptura legăturii alchil-oxigen, care are ca rezultat esteri de acțiune alchilant.
Ca agenți de alchilare sunt folosite în principal, și olefine clorurate. Utilizarea alcoolilor este mai puțin eficientă, deoarece alchilarea alcoolilor se descompun clorura de aluminiu, și acidul protic diluat cu apa formată. În ambele cazuri, dezactivarea catalizatorului are loc, care determină un consum ridicat.
Catalizatorii de proces sunt: protonic (sulfuric, acid ortofosforic, fluorhidric, aluminosilicați, zeoliți) sau aprotici (halogenuri de elemente de tranziție, clorură de aluminiu) de acid.
Reacții Mecanism C-alchilare (de exemplu arenelor) atunci când catalizatorul este un acid aprotic (clorură de aluminiu), constă din următoarele etape:
a) formarea unei alchilare iona- carboniu:
- clorderivatul se datorează activării atomului de clor pentru a forma un complex puternic polarizat
;
- olefinelor are loc numai în prezența unui cocatalizator - HCl:
.
b) modul în care rezultă sau alt ion carboniu (sau complex puternic polarizata) atacă apoi inelul aromatic, cu reacția are loc prin intermediarul-Pi complex și ionul de carboniu urmat de rapid etapa de scindare proton:
unde + este C2 H5 sau R-CH + -CH3
Reacții Mecanism C-alchilare (de exemplu, parafină) olefine atunci când catalizatorii sunt acizii protonici (acid sulfuric), se compune din următoarele etape:
a) formarea de ioni de carbon, este după cum urmează: H2 SO4 → H + + H, SO4 -
ioni de carbon, pot fi apoi izomerizată prin migrarea atomilor de hidrogen și grupe metil:
Mecanism posibile reacții radicale C-alchilare (de exemplu, parafină) olefine inițiatori sub influența luminii sau căldură, care cuprinde următoarele etape:
a) formarea de radicali liberi. Sub influența căldurii-em are loc clivaj homolitică legăturilor C-C în moleculă și parafină formarea liberă ra-dicalite:
b) o creștere a lanțului. Prin reacția cu izoparafina radicalilor liberi (de-exemplu, izobutan) parafină și alte radicali liberi formate:
Mai mult radical terțiar se formează la o viteză mare, iar radicalul izobutilic primar - este mult mai lent. radical terț-butil este apoi legat la comunicarea dublă etilenă și dă radical neohexil că după coliziunea cu formele izobutan și noi neohexane radical terț-butil:
c) Circuit deschis. Apare cand vzaisodeystvii doi radicali R * sau prin reacția cu N # 8729;
Clasificarea proceselor de alchilare pe baza tipului de conexiune nou format este după cum urmează:
A) Alchilarea pe atomul de carbon (C - alchilarea) Esența constă în înlocuirea atomului de H2. la C, o grupare alchil, astfel poate fi produs izoparafine.
.. B) Alchilarea atomi de oxigen, acesta se numește O-alchilare, adică un proces de substituire a atomilor de hidrogen cu un atom de oxigen în compuși organici la o grupare alchil:
-Acest proces poate fi reprezentat prin următoarea lanț de transformări:
a) Ar-OH + NaOH → Ar-ONa + H2O
b) R-CI + Ar-ONa → NaCl + Ar-O-R
B) Alchilarea atomilor de sulf este numit S - alchilare, adică un proces de substituire a atomilor de hidrogen din atomul de sulf din gruparea alchil:
R-CI + NaSH → HCI + RSNAs
F) Alchilarea atomilor de azot, se numește N - alchilare, adică un proces de substituire a atomilor de hidrogen din amoniac sau amine în gruparea alchil:
. E) Alchilarea atomilor altor elemente (Si- Pb, A1-alchilare) este un mod esențial pentru a obține compuși elementoorganic și organometalici, în care gruparea alchil este legată direct la un heteroatom: