Proiect Chimie

Reactia de alchilare

Reactia de alchilareReactia de alchilare

Reactiile de alchilare constau în înlocuirea unui hidrogen legat de un Reactiile de alchilare constau în înlocuirea unui hidrogen legat de un atom de carbon dintr-un nucleu aromatic sau de un atom de nemetal atom de carbon dintr-un nucleu aromatic sau de un atom de nemetal

din unele grupe functionale (NH2, OH etc.) cu un alchil. Agentii de din unele grupe functionale (NH2, OH etc.) cu un alchil. Agentii de alchilare pot fi: compusii halogenati în care atomul de halogen este alchilare pot fi: compusii halogenati în care atomul de halogen este legat de un atom de carbon saturat, alchenele inferioare, oxidul de legat de un atom de carbon saturat, alchenele inferioare, oxidul de

etena etc.etena etc.

Reactia de alchilare se pot realiza in mai multe moduri :Reactia de alchilare se pot realiza in mai multe moduri :

a) Substituirea unui atom de hidrogen de la un atom de carbon a) Substituirea unui atom de hidrogen de la un atom de carbon aromatic, cu hibridizare sp2.aromatic, cu hibridizare sp2.

b) Substituirea unui atom de hidrogen de la un atom de carbon b) Substituirea unui atom de hidrogen de la un atom de carbon alifatic tertiar, cu hibridizare sp3.alifatic tertiar, cu hibridizare sp3.

c) Sustituirea unui atom de hidrogen legat de un alt atom decat cel de c) Sustituirea unui atom de hidrogen legat de un alt atom decat cel de carbon cum este cazul alchilarii aminelor sau a fenolilorcarbon cum este cazul alchilarii aminelor sau a fenolilor.

Alchilarea arenelorAlchilarea arenelor

Schema generală:Schema generală:

Ar-H+R-X Ar-R +HXAr-H+R-X Ar-R +HX

Exemple:Exemple:

Alchilarea benzenului cu clorura de metilAlchilarea benzenului cu clorura de metil

1.1. Alchilarea arenelor cu compu i halogena iș ț1.1. Alchilarea arenelor cu compu i halogena iș ț

Alchilarea arenelor cu compuşi halogenaţiAlchilarea arenelor cu compuşi halogenaţiAlchilarea benzenului cu clorometan

1.2.Alchilarea arenelor cu alchene1.2.Alchilarea arenelor cu alchene

Schema generală:Schema generală:

Ar-H +CnH2n Ar-CnH2n+1Ar-H +CnH2n Ar-CnH2n+1

Exemplu:Exemplu:

Alchilarea benzenului cu propenaAlchilarea benzenului cu propena

Alchilarea arenelor cu alchene Alchilarea arenelor cu alchene Alchilarea benzenului cu propena

Alchilarea aminelorAlchilarea aminelor

R-NH2 R-NH2 R2NH R2NH R3N R3N R4N X R4N X

R=alchil primar(CH2X) sau R=alchil primar(CH2X) sau

R=alchil secundar(R2CHX)R=alchil secundar(R2CHX)

Schema generală:Schema generală:

+RX

-HX

ExempleExemple

1.Alchilarea metilaminei cu iodometan1.Alchilarea metilaminei cu iodometan

2.Alchilarea dimetilaminei cu iodometan2.Alchilarea dimetilaminei cu iodometan

3.Alchilarea trimetilaminei cu iodometan3.Alchilarea trimetilaminei cu iodometan

Alchilarea fenilaminei cu iodometanAlchilarea fenilaminei cu iodometan

Alchilarea aminelor cu compuşi halogenaţi Alchilarea aminelor cu compuşi halogenaţi Alchilarea anilinei (fenilaminei) cu iodometan

şi alchilarea N-metilanilinei cu cloroetan

Alchilari cu oxid de etenaAlchilari cu oxid de etenaSchema generalaSchema generala

ExempluExemplu

reacţia apei cu oxidul de etenăreacţia apei cu oxidul de etenă

1.Alchilarea amoniacului si a aminelor cu oxid de etena1.Alchilarea amoniacului si a aminelor cu oxid de etena

Exemple:Exemple:

Reactia oxidului de etena cu amoniacReactia oxidului de etena cu amoniac

Alchilarea amoniacului cu oxid de etenă

2.Alchilarea alcoolilor cu oxid de etena 2.Alchilarea alcoolilor cu oxid de etena

a)a)Etoxilarea alcoolilor inferioriEtoxilarea alcoolilor inferiori

Schema generala:Schema generala:

ExempleExemple

Reactia etanolului cu oxid de etena Reactia etanolului cu oxid de etena

b) Polietoxilarea alcoolilor grasib) Polietoxilarea alcoolilor grasi

Schema generalaSchema generala

Exemplu:Exemplu:

Etoxilarea oxidului de etena cu 1-octadecanolEtoxilarea oxidului de etena cu 1-octadecanol

Mecanismul rectiilor de alchilareMecanismul rectiilor de alchilareDintre variantele enumerate mai sus, un interes major il prezinta alchilarea Dintre variantele enumerate mai sus, un interes major il prezinta alchilarea

hidrocarburilor aromatice. Cunoscuta sub numele de reactie Friedel-Crafts, ea consta hidrocarburilor aromatice. Cunoscuta sub numele de reactie Friedel-Crafts, ea consta in tratarea unei arene cu o halogenura de alchil, in cataliza acida, in prezenta unui in tratarea unei arene cu o halogenura de alchil, in cataliza acida, in prezenta unui

acid Lewis (de exemplu, halogenura de alchil, de fier etc.). Produsul de reactie il acid Lewis (de exemplu, halogenura de alchil, de fier etc.). Produsul de reactie il constituie un omolog cu catena laterala al arenei folosite.constituie un omolog cu catena laterala al arenei folosite.

Reactia de alchilare a arenelor decurge prin mecanismul obisnuit al substitutiei Reactia de alchilare a arenelor decurge prin mecanismul obisnuit al substitutiei electrofile la nucleul aromatic, reactantul fiind carbocationul alchil rezultat din electrofile la nucleul aromatic, reactantul fiind carbocationul alchil rezultat din interactia halogenurii de alchil cu catalizatorul. De exemplul, in cazul alchilarii interactia halogenurii de alchil cu catalizatorul. De exemplul, in cazul alchilarii

benzenului cu clorura de etil, in prezenta de clorura de aluminiu anhidra, are loc benzenului cu clorura de etil, in prezenta de clorura de aluminiu anhidra, are loc urmatoarea succesiune de reactii: acidul Lewis (clorura de aluminiu) formeaza cu urmatoarea succesiune de reactii: acidul Lewis (clorura de aluminiu) formeaza cu clorura de etil o sare care se scindeaza heterolitic, cu usurinta, conform reactiei:clorura de etil o sare care se scindeaza heterolitic, cu usurinta, conform reactiei:

Ca agent de alchilare, in afara de halogenuri de alchil, pot fi folosite Ca agent de alchilare, in afara de halogenuri de alchil, pot fi folosite si alchenele in prezenta acizilor si alchenele in prezenta acizilor tari(acid sulfuric). Reactantul electrofil este in acest caztari(acid sulfuric). Reactantul electrofil este in acest caz

carbocationul alchenei, carbocationul alchenei,

rezultat din transferul rezultat din transferul

unui proton de la acid unui proton de la acid

la dubletul electronic p la dubletul electronic p

al dublei legaturi, al dublei legaturi,

de exemplu, in cazul de exemplu, in cazul

alchilarii benzenului cu alchilarii benzenului cu

propena, in prezenta propena, in prezenta

acidului sulfuric au loc acidului sulfuric au loc

reactiile :reactiile :

Produsul final de reactie este izopropilbenzenul si nu propilbenzenul deoarece la Produsul final de reactie este izopropilbenzenul si nu propilbenzenul deoarece la fixarea protonului alchena formeaza un carbocation secundar, care este mai stabil fixarea protonului alchena formeaza un carbocation secundar, care este mai stabil

decat cel primar.decat cel primar.

Daca la alchilarea benzenului cu alchene, clorura de aluminiu nu este perfect anhidra, Daca la alchilarea benzenului cu alchene, clorura de aluminiu nu este perfect anhidra, reactia de alchilare nu mai decurge printr-un carbocation format prin transfer de reactia de alchilare nu mai decurge printr-un carbocation format prin transfer de proton. Cu urmele de apa (existente in mod normal in orice sistem chimic obsnuit) proton. Cu urmele de apa (existente in mod normal in orice sistem chimic obsnuit) clorura de aluminiu hidrolizeaza cu formare de mici cantitati de acid clorhidric:clorura de aluminiu hidrolizeaza cu formare de mici cantitati de acid clorhidric:

Aceasta se aditioneaza la alchena, conform regulii lui Markovinikov, formand o clorura Aceasta se aditioneaza la alchena, conform regulii lui Markovinikov, formand o clorura de izoalchil (clorura de izopropil):de izoalchil (clorura de izopropil):

care apoi participa la reactia de alchilare in modul descris mai inainte.care apoi participa la reactia de alchilare in modul descris mai inainte.

Aplicatii ale reactiei de alchilareAplicatii ale reactiei de alchilareAlchilari cu oxid de etena. Oxidul de etena se caracterizeaza printr-o mare reactivitate Alchilari cu oxid de etena. Oxidul de etena se caracterizeaza printr-o mare reactivitate

chimica. Folosit ca agent de alchilare al unor substante care contin un atom de hidrogen chimica. Folosit ca agent de alchilare al unor substante care contin un atom de hidrogen activ, de exemplu: alcooli, fenoli, acizi, amine, el permite formarea unor noi legaturi activ, de exemplu: alcooli, fenoli, acizi, amine, el permite formarea unor noi legaturi O —C sau N—C. Intrucat in aceste reactii se introduce gruparea etoxi, CO —C sau N—C. Intrucat in aceste reactii se introduce gruparea etoxi, C

—CH2 –CH2 –O— , intr-o alta molecula, ele se mai numesc si reactii de etoxilare sau —CH2 –CH2 –O— , intr-o alta molecula, ele se mai numesc si reactii de etoxilare sau etoxilari, iar in cazul introducerii mai multor grupari, polietoxilari. Prin etoxilarea etoxilari, iar in cazul introducerii mai multor grupari, polietoxilari. Prin etoxilarea

fenolului se obtine un hidroxi-eter sau un hidroxi-polieter:fenolului se obtine un hidroxi-eter sau un hidroxi-polieter:

Prin etoxilarea acizilor se formeaza un hidroxi-esterPrin etoxilarea acizilor se formeaza un hidroxi-ester

Agentii neioniciAgentii neioniciDin grupa produselor polietoxilate fac parte agentii activi de suprafata Din grupa produselor polietoxilate fac parte agentii activi de suprafata

neionici. Acestia sunt substante care modifica proprietatile superficiale ale neionici. Acestia sunt substante care modifica proprietatile superficiale ale lichidelor in care sunt dizolvati. In functie de proprietatile si intrebuintarile lichidelor in care sunt dizolvati. In functie de proprietatile si intrebuintarile pe care le au, agentii activi de suprafata se impart in: detergenti sau agenti pe care le au, agentii activi de suprafata se impart in: detergenti sau agenti

de spalare, de dispersie, de spumare etcde spalare, de dispersie, de spumare etc.

Eterii aromaticiEterii aromaticiIn cazul fenolilor, reactia de alchilare se poate face facand sa reactioneze fenoxidul de In cazul fenolilor, reactia de alchilare se poate face facand sa reactioneze fenoxidul de

sodiu cu clorura de metil:sodiu cu clorura de metil:

C6H5-ONa + CH3-Cl C6H5-O-CH3 + NaCl C6H5-ONa + CH3-Cl C6H5-O-CH3 + NaCl

(anisol)(anisol)

Se obtin astfel substante denumite eteri aromatici sau compusi metoxi.Se obtin astfel substante denumite eteri aromatici sau compusi metoxi.

Eterii aromatici se obtin prin metoda Ullmann ce consta in incalzirea fenoxizilor Eterii aromatici se obtin prin metoda Ullmann ce consta in incalzirea fenoxizilor cu derivati aromatici in prezenta de Cu la 200C.cu derivati aromatici in prezenta de Cu la 200C.

Anisolul este un eter metilic al Anisolul este un eter metilic al fenoluluifenolului,, avand avand formula formula moleculara C7H8O. Este un lichid moleculara C7H8O. Este un lichid incolor, cu un miros asemanator incolor, cu un miros asemanator semintelor de anason.semintelor de anason.Se utilizeaza in industria farmaceutica.Se utilizeaza in industria farmaceutica.

AnisolulAnisolul

E320: Butil hidroxi anisolE320: Butil hidroxi anisolBHABHAOrigine:Origine:

Antioxidant sintetic.Antioxidant sintetic.Funcţii & caracteristici: Funcţii & caracteristici:

Antioxidant în grăsimi şi produse grase, folosit pentru a preveni râncezirea.Antioxidant în grăsimi şi produse grase, folosit pentru a preveni râncezirea.

Produse: Produse: O mare varietate de produse ce conţin grăsimi.O mare varietate de produse ce conţin grăsimi.

Doza zilnică admisă: Doza zilnică admisă: Până la 0,5 mg/kg corp.Până la 0,5 mg/kg corp.

Restricţii dietetice: Restricţii dietetice: E320 poate fi consumat în mod normal de toate grupările religioase, vegani şi E320 poate fi consumat în mod normal de toate grupările religioase, vegani şi

vegetarieni.vegetarieni.

Antioxidantul butil-hidroxi-anisolAntioxidantul butil-hidroxi-anisol

Antioxidantul butil-hidroxi-anisol ajută grăsimile să nu răncezească. De Antioxidantul butil-hidroxi-anisol ajută grăsimile să nu răncezească. De aceea, il găsim in foarte multe produse, aceea, il găsim in foarte multe produse, dar cercetarii recente considera ca dar cercetarii recente considera ca

acest antioxidant sitentic este cancerigen.acest antioxidant sitentic este cancerigen.In industria alimentară, E 320 este utilizat in producerea de uleiuri In industria alimentară, E 320 este utilizat in producerea de uleiuri

comestibile, a gumei de mestecat, a margarinei, a arahidelor, a produselor din comestibile, a gumei de mestecat, a margarinei, a arahidelor, a produselor din carne, a produselor de patiserie, a produselor instant din cartofi şi chiar şi a carne, a produselor de patiserie, a produselor instant din cartofi şi chiar şi a berii. Este folosit, de asemenea, şi in industria cosmetică şi cea farmaceuticăberii. Este folosit, de asemenea, şi in industria cosmetică şi cea farmaceutică

EE 320320 gugumama de mestecat de mestecat

EE 320320 margarina margarina

EE 320320 arahide arahide

EE 320320 produse din carne produse din carne

EE 320320 produse de patiserie produse de patiserie

EE 320320 produse instant din cartofiproduse instant din cartofi

EE 320320

berebere

EE 320320

Industria cosmeticaIndustria cosmetica

EE 320320

Industria farmaceuticaIndustria farmaceutica

Butil-hidroxi-anisolul Butil-hidroxi-anisolul

  Butil-hidroxi-anisolul in combinaţie cu concentraţii mari de vitamina C poate Butil-hidroxi-anisolul in combinaţie cu concentraţii mari de vitamina C poate produce radicali liberi, care pot produce leziuni la nivelul componentelor produce radicali liberi, care pot produce leziuni la nivelul componentelor

celulare , inclusiv AND-ului.celulare , inclusiv AND-ului.

Din cauza numeroaselor reacţii alergice pe care le produce, butil-hidroxi-Din cauza numeroaselor reacţii alergice pe care le produce, butil-hidroxi-anisolul a fost interzis in alimentaţia sugarilor. Mai mult s-a constatat că se anisolul a fost interzis in alimentaţia sugarilor. Mai mult s-a constatat că se poate declanşa sindromul deficienţei de concentrare şi de hiperactivitate la poate declanşa sindromul deficienţei de concentrare şi de hiperactivitate la

copii care consumă in exces alimente ce conţin E 320. copii care consumă in exces alimente ce conţin E 320. 

Alti eteri aromaticiAlti eteri aromatici

estragolestragol anetolanetol

OCH3OCH3

CH3-CH=CH2CH3-CH=CH2

OCH3OCH3

CH2=CH-CH3CH2=CH-CH3

EstragolEstragolEstragolEstragol

Produse ce Produse ce contin anetolcontin anetol

OHOHOCH3OCH3

CH3-CH=CH2CH3-CH=CH2

eugenoleugenol

OHOHOCH3OCH3

CH2=CH-CH2CH2=CH-CH2

izoeugenolizoeugenol

OOOO

CH3CH3

CH3-CH=CH2CH3-CH=CH2

salfrolsalfrol

OO

OO

CH3CH3

CH2=CH-CH2CH2=CH-CH2

izosalfrolizosalfrol

Metil-eugenolMetil-eugenol

OCH3OCH3 OC2H5OC2H5

NerolinaNerolina Nerolina nouaNerolina noua

O serie de metileteri ai fenolului se găsesc în plante. Au miros plăcut de O serie de metileteri ai fenolului se găsesc în plante. Au miros plăcut de flori şi se utilizează îflori şi se utilizează în n parfumerie şi ca substanparfumerie şi ca substantte de aromă în industria e de aromă în industria

alimentară. Spre exemplu, anetolul se găseşte înalimentară. Spre exemplu, anetolul se găseşte în uleiurile eterice de anason, uleiurile eterice de anason, eugenolul în uleiurile eterice din garoafe şi cuişoare, liber sau ca ester eugenolul în uleiurile eterice din garoafe şi cuişoare, liber sau ca ester

acetic iar safrolul în uleiul de cuişoare şi de camfor. acetic iar safrolul în uleiul de cuişoare şi de camfor. Nerolina şi nerolina nouă se găsesc înNerolina şi nerolina nouă se găsesc în uleiurile eterice din flori de salcâm uleiurile eterice din flori de salcâm

şi portocalşi portocal..

EugenoluEugenolul se l se gaseste ingaseste in uleiurile uleiurile eterice din garoafeeterice din garoafe..

SSafrolul afrolul se gaseste se gaseste în în uleiul de cuişoareuleiul de cuişoare..

Nerolina se găseNerolina se găsesteste în în uleiurile eterice din flori uleiurile eterice din flori de salcâmde salcâm..

NNerolina nouă se găseserolina nouă se găsestete înîn uleiurile eterice din flori uleiurile eterice din flori de portocalde portocal..

Alchilari cu oxid de etenaAlchilari cu oxid de etena

Oxidul de etena se caracterizeaza printr-o mare Oxidul de etena se caracterizeaza printr-o mare reactivitate chimicareactivitate chimica..

Folosit ca agent de alchilare al unor substante care contin Folosit ca agent de alchilare al unor substante care contin un atom de hidrogen activ, de exemplu: alcooli, fenoli, un atom de hidrogen activ, de exemplu: alcooli, fenoli,

acizi, amine, el permite formarea unor noi legaturi O -C acizi, amine, el permite formarea unor noi legaturi O -C sau N-C. Intrucat in aceste reactii se introduce gruparea sau N-C. Intrucat in aceste reactii se introduce gruparea etoxi, C-CH2 -CH2 -O- , intr-o alta molecula, ele se mai etoxi, C-CH2 -CH2 -O- , intr-o alta molecula, ele se mai numesc si reactii de etoxilare sau etoxilari, iar in cazul numesc si reactii de etoxilare sau etoxilari, iar in cazul

introducerii mai multor grupari, polietoxilari. Prin introducerii mai multor grupari, polietoxilari. Prin etoxilarea fenolului se obtine un hidroxi-eter sau un etoxilarea fenolului se obtine un hidroxi-eter sau un

hidroxi-polieter.hidroxi-polieter.

Aplicatii ale reactiei de alchilareAplicatii ale reactiei de alchilare cu oxid de etena cu oxid de etena

Compusii polietoxilati au foarte multe utilizari. Se gasesc in compozitia Compusii polietoxilati au foarte multe utilizari. Se gasesc in compozitia multor produse cosmetice si de uz casnic:creme, unguente, sampoane, multor produse cosmetice si de uz casnic:creme, unguente, sampoane,

detergenti pentru rufe, vase de bucatarie, geamuri, covoare,etc.detergenti pentru rufe, vase de bucatarie, geamuri, covoare,etc.

Din grupa produselor polietoxilate fac parte agentii activi de Din grupa produselor polietoxilate fac parte agentii activi de suprafata neionici. Acestia sunt substante care modifica suprafata neionici. Acestia sunt substante care modifica

proprietatile superficiale ale lichidelor in care sunt dizolvati. In proprietatile superficiale ale lichidelor in care sunt dizolvati. In functie de proprietatile si intrebuintarile pe care le au, agentii activi functie de proprietatile si intrebuintarile pe care le au, agentii activi

de suprafata se impart in: detergenti sau agenti de spalare, de de suprafata se impart in: detergenti sau agenti de spalare, de dispersie, de spumare etc.dispersie, de spumare etc.

Agentii neioniciAgentii neionici

Detergenti de Detergenti de spalarespalare

Detergentii neioniciDetergentii neionici

Nu creeaza multa spuma, si sunt folositi in spalatorii si in masinile Nu creeaza multa spuma, si sunt folositi in spalatorii si in masinile automate de spalat vase, si ca ajutoare la clatire .Pentru ca nu se automate de spalat vase, si ca ajutoare la clatire .Pentru ca nu se oxideaza, sunt rezistenti la taria apei si curata bine majoritatea oxideaza, sunt rezistenti la taria apei si curata bine majoritatea

petelor. petelor. Cei mai folositi sunt hidroxieteri Cei mai folositi sunt hidroxieteri 

Oxidul de etena reactioneaza cu alcoolii inferiori conducand la Oxidul de etena reactioneaza cu alcoolii inferiori conducand la monoeteri ai glicolului (HO-CH2-CH2-O-R), numiti tehnic CELOSOLVI, monoeteri ai glicolului (HO-CH2-CH2-O-R), numiti tehnic CELOSOLVI, sau monoeteri ai dietilenglicolului (HO-CH2-CH2-O-CH2-O-R), numiti sau monoeteri ai dietilenglicolului (HO-CH2-CH2-O-CH2-O-R), numiti

tehnic CARBITOLI.tehnic CARBITOLI.Celosolvii si carbitolii sunt solventi foarte buni, folositi in industria de Celosolvii si carbitolii sunt solventi foarte buni, folositi in industria de

lacuri si vopsele, in special lacuri pe baza de nitroceluloza, in vopsitorie, lacuri si vopsele, in special lacuri pe baza de nitroceluloza, in vopsitorie, in industria textila, in cosmetica, etc.in industria textila, in cosmetica, etc.

Oxidul de etena Oxidul de etena