alchil
-
Upload
andreea-popa -
Category
Documents
-
view
978 -
download
2
Transcript of alchil
Proiect ChimieReactia de alchilare
Reactia de alchilareReactiile de alchilare constau n nlocuirea unui hidrogen legat de un 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 alchilare pot fi: compusii halogenati n care atomul de halogen este legat de un atom de carbon saturat, alchenele inferioare, oxidul de etena etc.
Reactia de alchilare se pot realiza in mai multe moduri : a) Substituirea unui atom de hidrogen de la un carbon aromatic, cu hibridizaresp2. b) Substituirea unui atom de hidrogen de la un carbon alifatic tertiar, cu hibridizaresp3. c) Sustituirea unui atom de hidrogen legat de un decat cel de carbon cum este cazul alchilarii sau a fenolilor. fenolilor atom de atom de alt atom aminelor
Alchilarea arenelor1.1. Alchilarea arenelor cu compui halogenai Schema general: Ar-H+R-X Ar-R +HX Exemple: Alchilarea benzenului cu clorura de metil
Alchilarea arenelor cu compui halogenaiAlchilarea benzenului cu clorometan
1.2.Alchilarea arenelor cu alchene
Schema general: Ar-H +CnH2n Ar-CnH2n+1 Exemplu: Alchilarea benzenului cu propena
Alchilarea arenelor cu alcheneAlchilarea benzenului cu propena
Alchilarea aminelorSchema general:
R-NH2
+RX -HX
R2NH
R3N
R4N X
R=alchil primar(CH2X) sau R=alchil secundar(R2CHX)
Exemple 1.Alchilarea metilaminei cu iodometan
2.Alchilarea dimetilaminei cu iodometan
3.Alchilarea trimetilaminei cu iodometan
Alchilarea fenilaminei cu iodometan
Alchilarea aminelor cu compui halogenaiAlchilarea anilinei (fenilaminei) cu iodometan i alchilarea N-metilanilinei cu cloroetan
Alchilari cu oxid de etenaSchema generala
Exemplu reacia apei cu oxidul de eten
1.Alchilarea amoniacului si a aminelor cu oxid de etena Exemple: Reactia oxidului de etena cu amoniac
Alchilarea amoniacului cu oxid de eten
2.Alchilarea alcoolilor cu oxid de etena a)Etoxilarea alcoolilor inferiori Schema generala:
Exemple Reactia etanolului cu oxid de etena
b) Polietoxilarea alcoolilor grasi Schema generala
Exemplu: Etoxilarea oxidului de etena cu 1-octadecanol
Mecanismul rectiilor de alchilareDintre variantele enumerate mai sus, un interes major il prezinta alchilarea hidrocarburilor aromatice. Cunoscuta sub numele de reactie FriedelCrafts, ea consta 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 constituie un omolog cu catena laterala al arenei folosite. Reactia de alchilare a arenelor decurge prin mecanismul obisnuit al substitutiei electrofile la nucleul aromatic, reactantul fiind carbocationul alchil rezultat din 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 urmatoarea succesiune de reactii: acidul Lewis (clorura de aluminiu) formeaza cu 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 si alchenele in prezenta acizilor tari(acid sulfuric). Reactantul electrofil este in acest caz carbocationul alchenei, rezultat din transferul unui proton de la acid la dubletul electronic p al dublei legaturi, de exemplu, in cazul alchilarii benzenului cu propena, in prezenta acidului sulfuric au loc reactiile :
Produsul final de reactie este izopropilbenzenul si nu propilbenzenul deoarece la fixarea protonului alchena formeaza un carbocation secundar, care este mai stabil decat cel primar. 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 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:
Aceasta se aditioneaza la alchena, conform regulii lui Markovinikov, formand o clorura de izoalchil (clorura de izopropil):
care apoi participa la reactia de alchilare in modul descris mai inainte.
Aplicatii ale reactiei de alchilareAlchilari 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 activ, de exemplu: alcooli, fenoli, acizi, amine, el permite formarea unor noi legaturi O C sau NC. Intrucat in aceste reactii se introduce gruparea etoxi, CCH2 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 fenolului se obtine un hidroxi-eter sau un hidroxi-polieter:
Prin etoxilarea acizilor se formeaza un hidroxi-ester
Agentii neioniciDin grupa produselor polietoxilate fac parte agentii activi de suprafata neionici. Acestia sunt substante care modifica proprietatile superficiale ale 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 de spalare, de dispersie, de spumare etc.
Eterii aromaticiIn cazul fenolilor, reactia de alchilare se poate face facand sa reactioneze fenoxidul de sodiu cu clorura de metil: C6H5-ONa + CH3-Cl C6H5-O-CH3 + NaCl (anisol)
Se obtin astfel substante denumite eteri aromatici sau compusi metoxi. Eterii aromatici se obtin prin metoda Ullmann ce consta in incalzirea fenoxizilor cu derivati aromatici in prezenta de Cu la 200C.
AnisolulAnisolul este un eter metilic al fenolului, avand formula moleculara C7H8O. Este un lichid incolor, cu un miros asemanator semintelor de anason.Se utilizeaza in industria farmaceutica.
E320: Butil hidroxi anisol BHAOrigine:Antioxidant sintetic. Funcii & caracteristici: Antioxidant n grsimi i produse grase, folosit pentru a preveni rncezirea.
Produse:O mare varietate de produse ce conin grsimi.
Doza zilnic admis:Pn la 0,5 mg/kg corp. Restricii dietetice: E320 poate fi consumat n mod normal de toate gruprile religioase, vegani i vegetarieni.
Antioxidantul butil-hidroxi-anisolAntioxidantul butil-hidroxi-anisol ajut grsimile s nu rncezeasc. De aceea, il gsim in foarte multe produse, dar cercetarii recente considera ca acest antioxidant sitentic este cancerigen. In industria alimentar, E 320 este utilizat in producerea de uleiuri comestibile, a gumei de mestecat, a margarinei, a arahidelor, a produselor din carne, a produselor de patiserie, a produselor instant din cartofi i chiar i a berii. Este folosit, de asemenea, i in industria cosmetic i cea farmaceutic
E 320
guma de mestecat
E
320
margarina
E
320
arahide
E
320
produse din carne
E
320
produse de patiserie
E 320
produse instant din cartofi
E 320ber e
E 320Industria cosmetica
E 320Industria farmaceutica
Butil-hidroxi-anisolulButil-hidroxi-anisolul in combinaie cu concentraii mari de vitamina C poate produce radicali liberi, care pot produce leziuni la nivelul componentelor celulare , inclusiv AND-ului. Din cauza numeroaselor reacii alergice pe care le produce, butil-hidroxianisolul a fost interzis in alimentaia sugarilor. Mai mult s-a constatat c se poate declana sindromul deficienei de concentrare i de hiperactivitate la copii care consum in exces alimente ce conin E 320.
Alti eteri aromaticiOCH3OCH3
CH3-CH=CH2
CH2=CH-CH3
estragol
anetol
Estragol Estragol
Produse ce contin anetol
OH
OCH3
OH
OCH3
eugenolCH3-CH=CH2 O CH3 O
izoeugenolCH2=CH-CH2 CH3 O
O
salfrolCH3-CH=CH2
izosalfrolCH2=CH-CH2
Metil-eugenol
OCH3
OC2H5
Nerolina
Nerolina noua
O serie de metileteri ai fenolului se gsesc n plante. Au miros plcut de flori i se utilizeaz n parfumerie i ca substante de arom n industria alimentar. Spre exemplu, anetolul se gsete n uleiurile eterice de anason, eugenolul n uleiurile eterice din garoafe i cuioare, liber sau ca ester acetic iar safrolul n uleiul de cuioare i de camfor. Nerolina i nerolina nou se gsesc n uleiurile eterice din flori de salcm i portocal.
Eugenolul se gaseste in uleiurile eterice din garoafe.
Safrolul se gaseste n uleiul de cuioare.
Nerolina se gseste n uleiurile eterice din flori de salcm.
Nerolina nou se gseste n uleiurile eterice din flori de portocal.
Alchilari cu oxid de etenaOxidul de etena se caracterizeaza printr-o mare reactivitate 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 O -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 etoxilari, iar in cazul introducerii mai multor grupari, polietoxilari. Prin etoxilarea fenolului se obtine un hidroxi-eter sau un hidroxi-polieter.
Aplicatii ale reactiei de alchilare cu oxid de etenaCompusii polietoxilati au foarte multe utilizari. Se gasesc in compozitia multor produse cosmetice si de uz casnic:creme, unguente, sampoane, detergenti pentru rufe, vase de bucatarie, geamuri, covoare,etc.
Agentii neioniciDin grupa produselor polietoxilate fac parte agentii activi de suprafata neionici. Acestia sunt substante care modifica proprietatile superficiale ale 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 de spalare, de dispersie, de spumare etc.
Detergenti de spalare
Detergentii neioniciNu creeaza multa spuma, si sunt folositi in spalatorii si in masinile automate de spalat vase, si ca ajutoare la clatire .Pentru ca nu se oxideaza, sunt rezistenti la taria apei si curata bine majoritatea petelor. Cei mai folositi sunt hidroxieteri
Oxidul de etenaOxidul de etena reactioneaza cu alcoolii inferiori conducand la monoeteri ai glicolului (HO-CH2-CH2-O-R), numiti tehnic CELOSOLVI, sau monoeteri ai dietilenglicolului (HO-CH2CH2-O-CH2-O-R), numiti tehnic CARBITOLI. Celosolvii si carbitolii sunt solventi foarte buni, folositi in industria de lacuri si vopsele, in special lacuri pe baza de nitroceluloza, in vopsitorie, in industria textila, in cosmetica, etc.