alquilación


La alquilación es la transferencia de un grupo alquilo de una molécula a otra. El grupo alquilo puede transferirse como un carbocatión de alquilo , un radical libre , un carbanión o un carbeno (o sus equivalentes). [1] Un grupo alquilo es una parte de una molécula con la fórmula general C n H 2 n +1 , donde n es el número entero que representa el número de carbonos unidos entre sí. Por ejemplo, un grupo metilo ( n  = 1, CH 3 ) es un fragmento de una molécula de metano (CH 4 ).Los agentes alquilantes utilizan la alquilación selectiva añadiendo la cadena de carbono alifático deseada a la molécula de partida previamente elegida. Esta es una de las muchas síntesis químicas conocidas. Los grupos alquilo también se pueden eliminar en un proceso conocido como desalquilación . Los agentes alquilantes a menudo se clasifican según su carácter nucleofílico o electrofílico .

En contextos de refinación de petróleo, la alquilación se refiere a una alquilación particular de isobutano con olefinas . Para mejorar el petróleo , la alquilación produce un material de mezcla premium para gasolina. [2]

En medicina, la alquilación del ADN se usa en la quimioterapia para dañar el ADN de las células cancerosas. La alquilación se logra con la clase de medicamentos llamados agentes antineoplásicos alquilantes .

Los agentes alquilantes nucleófilos liberan el equivalente de un anión alquilo ( carbanión ). El "anión alquilo" formal ataca a un electrófilo , formando un nuevo enlace covalente entre el grupo alquilo y el electrófilo. El contraión, que es un catión como el litio, puede eliminarse y lavarse en el proceso . Los ejemplos incluyen el uso de compuestos organometálicos tales como reactivos de Grignard (organomagnesio) , organolitio , organocobre y organosodio . Estos compuestos normalmente pueden agregarse a un átomo de carbono deficiente en electrones, como en ungrupo carbonilo . Los agentes alquilantes nucleofílicos pueden desplazar a los sustituyentes de haluro en un átomo de carbono a través del mecanismo SN2 . Con un catalizador , también alquilan haluros de alquilo y arilo, como lo ejemplifican los acoplamientos Suzuki .

El mecanismo SN2 no está disponible para los sustituyentes arilo, donde la trayectoria para atacar al átomo de carbono estaría dentro del anillo. Por lo tanto, solo son posibles las reacciones catalizadas por catalizadores organometálicos.

La C-alquilación es un proceso para la formación de enlaces carbono-carbono. Para la alquilación en carbono, la electrofilicidad de los haluros de alquilo se ve reforzada por la presencia de un ácido de Lewis como el tricloruro de aluminio . Los ácidos de Lewis son particularmente adecuados para la alquilación en C. La alquilación en C también puede efectuarse mediante alquenos en presencia de ácidos.


Ruta típica para la alquilación de benceno con etileno y ZSM-5 como catalizador heterogéneo
El acoplamiento de Kumada emplea un paso de alquilación nucleofílica posterior a la adición oxidativa del haluro de arilo (L = ligando , Ar = arilo ).
El tetrafluoroborato de trietiloxonio es uno de los agentes alquilantes más electrofílicos. [5]
La alquilación de benceno de Friedel-Crafts a menudo es catalizada por tricloruro de aluminio.
La reacción de transferencia de metilo similar a S N 2 en la metilación del ADN . Solo se muestran el cofactor SAM y la base de citosina por simplicidad.
El dodecilbenceno de sodio, obtenido por alquilación de benceno con dodeceno, es un precursor de los detergentes de sulfonato de alquilbenceno lineal .
Ruta típica catalizada por ácido al 2,4-dimetilpentano .