Alkilacija

**Alkilacija** je prijenos alkil grupe sa jedne molekule na drugu. Alkil grupa se može prenijeti kao alkil karbokation, slobodni radikal, karbanion ili karben (ili kao njihovi ekvivalenti). Vjeruje se da su alkil grupe najbrojnije grupe u organskoj hemiji, a da  su alkilirajući agensi u veoma rasprostranjeni. Mnoge  ciljne biološke molekule ili njihovi sintetski prekursori su formirani od alkil lanaca sa specifičnim funkcijskim grupama specifičnog poretka. Selektivna alkilacija ili dodavanje dijelova lanca sa željenim funkcijskim  grupama se  posebno primjenjuje kada nema  zajedničkog biološkog prekursora. Alkilacija sa samo jednim ugljikom se naziva metilacija.

U rafiniranju nafte, pojam  *alkilacija* se odnosi na specifičnu alkilaciju izobutana sa olefinima. To je jedan od glavnih načina  poboljšavanja kvaliteta nafte.

Alkilacija DNK, u  medicini se koristi za hemoterapiju,  da bi se oštetila DNK ćelija kancera. Obavlja se klasom lijekova zvanih alkilirajući citostatici.

[thumb|500px|center|[Fridel-Kraftsove reakcije|Fridel-Kraftsova alkilacija.]]

## Alkilirajući  agensi
Alkilirajući  agensi su klasificirani prema  nukleofilskom ili elektrofilskom kaarakteru.

### Nukleofilni alkilirajući agensi
**Nuleofilni alkilirajući agensi ** dostavljaju  ekvivalent alkil aniona (karbaniona). Primjeri uključuju korištenje organometalnih spojeva, kao što su  reagensi Grignardov organomagnezij, organolitij, organobakar i organonatrij. Ovi spojevi obično mogu na atom ugljika  kojem nedostaje elektron, kao na karbonil grupu. Nukleofilni alkilirajući agensi mogu prenositi halogenske supstituent na atom ugljika. U prisustvu katalizatora, oni također alkiliraju alkil i aril halogenide, kao naprimer putem  Suzuki sparivanjȃ.
 
### Eletropfilski alkilirajući agensi
**Elektrofilski alkilirajući  agensi** donose  ekvivalent  alkil kationa. Primjeri su korištenje alkil halogenida sa Lewis kiselinom  kao katalizatorom  za alkilat aromatične podloge u Friedel-Craftovoj reakciji. Alkil halogenidi mogu direktno reagirati sa aminima da se formira veza C-N; isto važi i za druge nukleofile,  kao što su alkoholi, karboksilne kiseline, tioli itd. Trimetiloksonij tetrafluoroborat i trietiloksonij tetrafluoroborat su posebno jaki elektrofili zbog svog otvorenog pozitivnog naboja i inertne odlazeće grupe (dimetil ili dietil eter).

Elektrofilni, topivi alkilirajući agensi su često vrlo otrovni, zbog svoje sposobnosti da alkiliraju DNK.  Njima treba rukovati uz pravilnu lične zaštitne opreme  (PPE). Ovaj mehanizam toksičnosti je također odgovoran za sposobnost nekih alkilirajućih agensa za upotrebu kao lijekova protiv raka u obliku alkilirajućeg antineoplastičnog agensa, ali i kao hemijskog agensa, kao što je iperit . Alkilirana  DNK, se ne  namotava ili odmotava pravilno ili ne može biti obrađena pomoću  enzima za dekodiranje  genetičkih informacija. To rezultira u citotoksičnosti,  sa efektima inhibicije rasta ćelija, pokretanja programirane smrti ćelije ili apoptoza. |Međutim, također se aktiviraju i mutacije, uključujući i kancerogene, što objašnjava veću učestalost raka nakon izlaganja.

Alkoholi i fenoli mogu biti alkalirani, dajući alkil etre:
:\mathrm{R{-}OH\ +\ R'{-}X\ \longrightarrow\ R{-}O{-}R'\ +\ H{-}X}
Proizvedena kislina  HX se neutralizira bazama  ili, alternativno,  alkohol se  prvo deprotonizira i daje  alkokside ili fenokside.  Naprimjer, dimetil sulfat alkilira  sonatrijevu so fenola, kada nastaje anisol, metil eter fenola. Dimetil sulfat se  is dealkilizirato natrij metilsulfatom.

:\mathrm{Ph{-}O^-\ +\ Me_2{-}SO_4\ \longrightarrow\ Ph{-}O{-}Me\ +\ Me{-}SO_4^-} (sa  Na+ kao posmatračkim ionom)
Nasuprot tome, alkilacija amina predstavlja problem koji je da alkiliranje jednog amina obavlja   *više* nukleofila. Stoga, kada je elektrofilni alkilirajući agens – primarni amin,  prvenstveno će alkilirati sve do kvartarnog amonijevog kationa.
:\mathrm{R{-}NH_2\ +\ R{-}NH{-}R'\ \longrightarrow\ R{-}N(R')_2\ \longrightarrow\ R{-}N(R')_3^+} (alkilirajući  agens je izostavljen zbog jasnoće)
Ako kvarterni ammonij  nije željeni proizvod,  neophodno je  više zaobilaznih pravaca kao što je redukcijska aminacija.

### Karbenski alkilirajući agensi 
Karbeni su izuzetno reaktivni i poznato je da napadaju  čak neaktivirane C-H veze. Karbeni može biti generirani eliminacijom  diazo grupa. Za razliku od elektrofilnih ili nukleofilnih alkilirajućih agensa, karbeni su neutralni i ubacuju se u veze, a ne odbacuju napuštajuće grupe. Metal može formirati karbenski ekvivalent zvani prelazni metal karbenaski kompleks.

## Metilacija u  biologiji
Najčešći oblik alkilacije je metilacija, koja je povezana sa transferom metil grupe. Metilacija se razlikuje od alkilacije po tome što joj je specifičan  transfer jednog ugljika, dok se alkilacija  može odnositi na prijenos dugolančanih ugljikovih grupa. Metilacije u prirodi se obično odvijaju pomoću enzima,  izvedenica  vitamina B, gdje metil grupa nosi kobalt. U metanogenezi, koenzim M je metil prema tetrahidrometanopterinu.

Elektrofilni spojevi   mogu u organizmu  alkilirati različite nukleofile. Toksičnost, karcinogenost i,  paradoksalno, primjeri su i sposobnost ćelija ubica  raka  različitih alkilirajućih agensa  DNK.

Demetilacija je obrnut proces  od metilacije.

## Reference 
## Također pogledajte 
* Hidrodealkilacija
* Transalkilacija
* Fridel-Kraftsove reakcije

## Vanjski linkovi 
* Pravljenje polikarbonatna 
* 
*

Kategorija:Industrijski procesi
Kategorija:Hemijsko inženjerstvo
Kategorija:Nafta
Kategorija:Organske reakcije
Kategorija:Hemijski procesi