Reactia de alchilare Radulescu Florin

            Procesul chimic prin care se inlocuiesc unul sau mai multi atomi de hidrogen, in molecula unui compus organic, cu radicali alchil, R , se numeste reactie de alchilare. In principal, acest proces se realizeaza pe urmatoarele cai:

a) Substituirea unui atom de hidrogen de la un atom de carbon aromatic, cu hibridizare sp²; de exemplu, alchilare arenelor cu halogenuri de alchil sau cu alchene in prezenta unui acid Lewis (clorura de aluminiu anhidra), numita reactia F r i e d e l-C r a f t s, a carei formulare globala este: 

                         Al Cl₃

C₆H₆+R—Cl              C₆H₅—R+HCl

                                      AlCl₃

C₆H₆+R—CH=CH₂                    C₆H₅—CH – R

                                                                

                                                             CH₃

           b) Substituirea unui atom de hidrogen de la un atom de carbon alifatic tertiar, cu hibridizare sp³, de exemplu  , alchilarea izobutanului cu izobutena in cataliza acida (acid sulfuric concentrat)pentru obtinerea izooctanului:

                                                                         

          CH₃                CH₃                                           CH₃              CH₃

                                             H₂SO₄                         

H₃C—C–H +H₂C= C—CH₃               H₃C—C—CH₂—C –CH₃  

 

         CH₃                                                                           CH₃           H   

c) Sustituirea unui atom de hidrogen legat de un alt atom decat cel de carbon cum este cazul alchilarii  aminelor sau a fenolilor.In primul caz se obtin amestecuri de amine(secundare si tertiare). De exemplu, la alchilarea  anilinei cu clorura de metil rezulta mrtilanilina si respectiv dimetilanilina:

C₆H₅—NH₂ +CH₃—Cl       C₆H₅—NH—CH₃ +HCl

C₆H₅—NH –CH₃+CH₃—Cl          C₆H₅—N—CH₃ +HCl

                                                                        CH₃

ambii compusi fiind intermediari importanti in sinteza unor coloranti.

          In cazul fenolilor, care participa la reactie sub forma de fenoxizi alcani,se obtin eteri micşti ca , de exemplu,metil-fenil-eterul sau anisolul, folosit ca solvent:

                           C₆H₅—Ona +CH₃I       C₆H₅—O –CH₃ +Na I 

1.MECANISMUL REACTIILOR DE ALCHILARE

          Dintre variantele enumerate mai sus, un interes major il prezinta alchilarea  hidrocarburilor aromatice. Cunoscuta sub numele de reactie Friedel-Crafts, ea consta inin 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:

               H₃C— CH₂ –Cl + AlCl₃       H₃C—CH₂ –AlCl₄

care se scindeaza heterolitic, cu usurinta, conform reactiei:

                                                            +

     H₃C—CH₂—AlCl₄         CH₃—CH₂ + [AlCl₄]^-

           

          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;

                                                           +

CH₃—CH = CH₂ + H⁺        CH₃—CH—CH₃ 

                                              carbocationul alchenei

                                                                             H

C₆H₆ + CH₃—CH –CH₃            C₆H₅

             CH—CH₃

 

     CH₃-complex s

 +                 H

C₆H₅                                        C6H5—CH –CH3 + H⁺              

                    CH—CH₃

 

                     CH₃

         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:

            AlCl₃ = 3 HOH             Al(OH)₃ + 3 HCl

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

            CH₃—CH = CH₂ + HCl            CH₃—CH –CH₃

                                                                            Cl

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

2. APLICATII ALE REACTIEI DE ALCHILARE

         Alchilari cu oxid de etenă. Oxidul de etena se caracterizeaza printr-o mare reactivitate chimica. Folosit ca agent de alchilare al unor substanţe care conţin 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:

         C₆H₅OH + H₂C—CH₂       C₆H₅—O –CH₂ –CH₂OH

        

                                      O

         Prin etoxilarea acizilor se formeaza un hidroxi-ester sau un hidroxi-ester polietoxilat:

         R—COOH + H₂C—CH₂         R—COOCH₂—CH₂—OH

     

                                           O

         R—COOH + nH₂C—CH₂         R—COO (CH₂—CH₂O)_nH

                                             O

         Din 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.

 

Aţi putea fi surprins de multe feluri că produsele fabricate din stiren da pace mintii. Luând duş de dimineaţă, mese de fixare, naveta, de lucru pe computerul dumneavoastră, şi o seară de televiziune depind toate
stiren. De fapt, produsele realizate din stiren adăuga calitate la viata in mii de locuri unde se poate cel-l aştepta.
Stiren este un bloc de construcţie pentru fabricarea unei game largi de materiale folosite în mii de produse în întreaga lume.
Produsele fabricate din stiren adăuga comoditate, valoarea şi calitatea vieţii tale de zi cu zi. Acestea variază de la ambalaje, cum ar fi cazuri bijuterie care protejează CD-uri şi containere care să păstreze iaurt proaspat la jucării şi echipamente de agrement, şi nenumărate electronice de consum, construcţii, transport şi aplicaţii medicale.
Probabil materialul cel mai uşor de recunoscut este polistiren, întâlnit adesea ca spumă de polistiren expandat (EPS).
Alte materiale pe bază de stiren include acrilonitril-butadien stiren (ABS), stiren-acrilonitril (SAN), cauciuc styrenebutadiene (SBR), şi nesaturate răşină de poliester (UPR), care este mai bine cunoscut sub numele de fibra de sticla.
materiale pe bază de stiren ofera caracteristici unice de rezistenţă, de înaltă performanţă, design versatil, simplitatea de producţie, şi economia. Ele oferă excelente de igienă, salubritate şi beneficii de securitate. Şi multe produse pe bază de stiren oferi calităţi superioare de izolare pentru utilizarea în construcţii de clădiri în care acestea oferă de conservare a energiei. Ei au abilitatea de a fi reciclate în cazul în care sunt disponibile sisteme de colectare. În multe cazuri, stiren ajută la crearea de produse pentru care există puţine, dacă este cazul, înlocuitori. În total, aceste materiale oferi beneficii care dau pace de spirit şi se adaugă la viaţă de calitate pentru oameni din întreaga lume. Ar fi nevoie de multe pagini să-ţi spun povestea stiren ansamblu, dar aici este o prelevare de probe de utilizările şi beneficiile.
Bike Casca Salvaţi Copiii "Lives aproape inexistent până în anii 1980, casti biciclete realizate din impactul de absorbţie materiale plastice pe bază de stiren şi compozite au contribuit în ultimii ani la o scădere de 60% a ratei mortalităţii în SUA din cauza rănilor bicyclerelated în rândul copiilor sub 14 şi . Casti de azi sunt mici, elegant şi "hip". Un câştigător recent de la US National Safe concurs de eseuri Kids Campania a scris: "Am fost ... traversam strada iar aceasta masina a venit şi ma lovit peste! Am zburat de pe motocicleta mea şi sa suit pe capota masinii. Am avut o brăţară şi rupt glezna, dar capul meu a fost mulţumită bine la casca mea "Se estimează că aproape 2 / 3 din vătămări rezultate în urma scutere picior-propulsate ar putea fi prevenite sau diminuate în cazul în care pilotii purta căşti de protecţie.. Piatra de temelie a Medicină, Igienă organelor donate şi multe vaccinuri trebuie să fie păstrate la temperaturi scăzute. Destul de uşor atunci când aveţi un frigider sau congelator la îndemână, dar o provocare atunci când trebuie să le de transport pe distanţe lungi.Datorită proprietăţilor de izolare termică a containerelor EPS, organe şi vaccinuri pot ajunge la destinaţie şi gata pentru transplant sau utilizare. ABS rasina este utilizat pentru locuinţe a unui analizor de sânge de stat-ofthe-art, din cauza performanţei sale dovedite în aplicaţii care necesită rezistenţă, durabilitate şi un high-luciu de suprafaţă pentru a asigura curăţenia în setările de spital. "Home Sweet Home" nu ar fi acelaşi lucru, fără stiren Primul lucru pe care mulţi dintre noi atinge în dimineaţa este ceasul cu alarmă, de multe ori realizate din materiale plastice stirenici. Din fericire, interacţiunile noastre cu styrenics îmbunătăţi ca ziua progresează. Garniturile de interior de frigidere de obicei, sunt fabricate din răşini, cum ar fi ABS sau polistiren de mare impact. Pentru elemente, cum ar fi cuptoare cu microunde, materiale plastice stirenici sunt mai susceptibile de a fi găsit în butoane şi cadrane. În aparate mai mici, cum ar fi mixere şi blendere, locuinţe şi accesorii face buna utilizare a styrenics. Styrenics sunt utilizate în carcase de calculator şi tastaturi, console de jocuri video, şi carcase pentru televizoare şi echipament audio şi video. Covoare se bazează pe suport durabil de cauciuc sintetic din stiren, care de asemenea este un ingredient cheie in vopsea latex. Noţiuni de bază o Grip sigură pe Drumul confort, siguranţă şi linişte sufletească în timp ce vă bucuraţi de conducere toate depind de stiren. De fapt, în cazul în care toate componentele vehiculului dumneavoastră care se bazează pe materiale stirenici au fost eliminate, nu ar fi capabil să-l conduce.Anvelope sunt un bun exemplu. SBR (cauciuc sintetic) le oferă o mai bună capacitate de drumuri-hugging, mai ales pe asfalt umed, pentru o plimbare mai sigure, şi, de asemenea, kilometraj creşte. Utilizarea compozitelor şi alte materiale pe bază de stiren în automobile şi camioane a crescut constant de la General Motors a construit primul Corvette folosind fibra de sticla in 1953. Culorilor, rezistenta si capacitatea de a forma forme personalizate, cuplate la usoare, materiale plastice compozite a face o alegere naturala pentru organismele şi componente, deoarece acestea îmbunătăţi kilometraj şi conservarea resurselor. Sistemul de autostrada din SUA este al doilea nici unul din lume. polimeri stirenici utilizate în suprafaţa drumului poate prelungi viata trotuar până la 50%, ceea ce înseamnă mai multe mile de călătorie pentru dolar fiscale. Din partea de sus a "mare amator" la pneurile pe drum, şi chiar sub trotuar, styrenics tine miscandu-se prin lumea ta.
Pe de locuri de muncă, Styrenics de lucru pentru tine aceste zile, atunci când vă deplasaţi în cineva biroul altcuiva vechi se poate simti ca esti muta intr-un brand unul nou. Mobilier şi echipament poartă urme mici de utilizare. Asta deoarece o mare parte din ceea ce aţi moştenit este fabricat din material plastic stirenici - materiale care au devenit indispensabile în mediul nostru de lucru. Fie că este vorba spaţiul de lucru cu finisare de lemn, monitor de calculator, tăvi de corespondenţă, sau umeraş în spatele uşii, proprietăţile de material plastic stirenici sunt egale cu sarcina. Polistiren, ABS şi SAN sunt printre materialele care fac carcase şi monitoare de calculator puternic şi rezistent la căldură, capsatoare suficient de rezistente pentru a rezista la impacturi repetate, şi zero pentru desktop rezistente, în ciuda ani de utilizare.Ambalaje care păstrează livrarea Prospeţimea Safe produs necesită material de ambalare puternic şi eficient, care deţine până în condiţii dificile. Polistiren expandat (EPS) ambalaj oferă o gamă de proprietăţi, inclusiv izolare superior şi amortizând excepţionale, pentru a proteja împotriva şoc şi de compresie. Totuşi, aceasta este greutatea extrem de lumina pentru a reduce costurile de transport. Şi de ambalare, în sine, este foarte low-cost. Noi, cei care iau de aprovizionare cu alimente pentru a acordat poate uita rolul esenţial pe care îl joacă în ambalaje din plastic asigurarea disponibilităţii, protecţia şi prospeţimea alimentelor. sisteme de ambalare, de refrigerare şi de distribuţie sunt limitate în naţiunile mai puţin dezvoltate. Acolo, până la 50% din alimente este irosit înainte de a ajunge la consumatori, în comparaţie to2% în ţările dezvoltate. Ca ambalaje din plastic devine mai disponibile la nivel mondial, va prezenta o oportunitate de a reduce foame şi îmbunătăţirea sănătăţii publice prin conservarea aprovizionarea meager alimente, minimizarea deşeurilor, şi de protecţie împotriva bolilor de toxiinfecţie alimentară.