Контрольная работа: Процеси алкілування вуглеводнів

3C₃ H₆ + Al + 1,2H₂ Al(C₃ H₇ )₃

Інший спосіб класифікації реакцій алкілування заснован на розходженнях у будівлі алкільної групи, яка вводиться в органічне або неорганічне з'єднання. Вона може бути насиченою або аліфатичною (наприклад, етильною та ізопропільною) або циклічною. В останньому випадку реакцію називають циклоалкілуванням:

С₆ Н₆ + С₆ Н₁₁ Сl -

При введенні фенільної групи, і взагалі арильной, утвориться безпосередній зв'язок з вуглецевим атомом ароматичного ядра (арилірування):

С₆ Н₅ Сl + NH₃ ® С₆ Н₅ NH₂ + HCl

Алкільна група може містити ароматичне ядро або подвійний зв'язок, і, якщо остання досить вилучена від реакційного центру, реакція мало відрізняється від звичайних процесів алкілування:

СН₂ =СН-СН₂ Сl + RNH₂ ® RNHCH₂ -CH=CH₂ + HCl

Уведення вінільної групи (вінілірування) займає особливе місце і здійснюється, головним чином, за допомогою ацетилену:

ROH + CHºCH ROCH=CH₂

CH₃ COOH + CHºCH CH₃ -COO-CH=CH₂

Алкільні групи можуть містити різні заступники, наприклад, атоми хлору, гідроксильні, карбонільні, сульфокислотні групи і т.д.:

С₆ Н₅ ONa + ClCH₂ -COONa ® С₆ Н₅ O-CH₂ -COONa + NaCl

ROH + HOCH₂ -CH₂ SO₂ ONa ® ROCH₂ -CH₂ SO₂ ONa + H₂ O

Найважливішою з реакцій уведення заміщених алкільних груп є процес b-оксиалкілування (в окремому випадку оксиетилірування), що охоплює широке коло реакцій оксидів олефінів:

ROCH₂ -CH₂ OH

Н₂ С - СН₂ ¾

HOCH₂ -CH₂ NH₂ і т.д.

О

1.2 Алкілуючи агенти

Всі алкілуючи агенти по типі зв'язку, що розривається в них при алкілуванні, доцільно розділити на наступні групи:

1.Ненасичені з'єднання (олефіни та ацетилен), у яких відбувається розрив p-електронного зв'язку між атомами вуглецю.

2.Хлорпохідні з досить рухливим атомом хлору, здатним заміщатися під впливом різних агентів.

3.Спирти, прості і складні ефіри, зокрема оксиди олефінів, у яких при алкілуванні розривається вуглець-кисневий зв'язок.

Олефіни (етилен, пропілен, бутилени і вищі) мають першорядне значення в якості алкілуючих агентів. Через дешевину їх використовують у всіх можливих випадках. Головне використання вони знайшли для С-алкілування парафінів і ароматичних з'єднань. У реакціях О-, N-алкілування і при синтезі багатьох металорганічних з'єднань олефіни мало ефективні.

Алкілування олефінами в більшості випадків протікає по іонному механізмі через проміжне утворення іонів карбонія і каталізуються протонними та апротонними кислотами. Реакційна здатність олефінів при реакціях такого типу визначається їх схильністю до утворення іонів карбонія:

RCH=CH₂ + H⁺ «-CH₃

Це означає, що подовження і розгалуження ланцюга вуглецевих атомів в олефіні значно підвищує його здатність до алкілування:

СН₂ =СН₂ < СН₃ –СН=СН₂ < СН₃ –СН₂ –СН=СН₂ < (СН₃ )₂ С=СН₂

У ряді випадків алкілування олефінами протікає під впливом ініціаторів радикально-ланцюгових реакцій, висвітлення або високої температури. Тут проміжними активними частками є вільні радикали. Реакційна здатність різних олефінів за такими реакціями значно зближається.

1.3.Хлорпо хідні

Хлорпохідні є алкілуючими агентами найбільш широкого діапазону дії. Вони придатні для С-, О-, S-, N-алкілування і для синтезу більшості елементо- і металоорганічних з'єднань. Застосування хлорпохідних є раціональним для тих процесів, у яких їх неможливо замінити олефінами або у випадку, якщо хлорпохідні дешевше і доступніше олефінів.