第九章烷基化
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2．定义： 烷基化反应是指向有机化合物分子中的碳、氮，氧等原子上引入烃基增 长碳链（包括烷基、烯基、炔基、芳基等）的反应，其中以引入烷基最为重 要。 3．可发生烷基化反应的有机物：芳烃、活泼亚甲基化合物、胺类等。 4．烷基化试剂种类： 醇、烯烃、硫酸二甲酯、卤代烷、环氧化物、醛、酮等。
二、烷基化反应的类型
5. 付氏烷基化反应催化剂的种类： （1）路易斯酸 （2）质子酸
第二节 烷基化反应的基本原理
一、芳环上的C－烷基化反应 二、O －烷基化反应 三、N－烷基化反应
三、N－烷基化反应（简介）
氨、脂肪胺或芳胺中氨基上的氢原子被烷基取代，或通过直接加成而在 上述化合物分子中的N原子上引入烷基的反应均称为N－烷基化反应。 是制备各种脂肪族和芳香族伯、仲、叔胺的主要方法。反应通式如下：
B
AlCl3 - H-Cl
CH3 NO2
C
CH3
+
CH3Cl
D
结论：C ＞ B ＞ A ＞D
★ 2．烷基化试剂
主要有卤烷、烯烃和醇类，以及醛、酮类。 （1）卤烷： 卤烷（R－X）是常用的活性较强的烷化剂。
+
AlCl3 CH3 Cl
CH3
+
H-Cl
不能用卤代芳烃（氯苯或溴苯）来代替卤烷作烷基化试剂实验。 原因： 连在芳环上的卤素受到共轭效应的稳定作用，其反应活性较低， 不能进行烷基化反应。 （2）烯烃 ： 烯烃是另一类常用的活性较强的烷基化剂。
季 铵 碱 ， 抗静 电 剂
（2）亲电加成型：
RNH2
O
RNH
CH2
CH2
OH
O
R
N CH2CH2OH CH2CH2OH
R
2n O
N
(CH2CH2O)nH
(CH2CH2O)nH 聚氧乙烯醚型
非离子表面活性剂
NH2 CH2=CH-CN
NH
CH2CH2CN CH2=CH-CN CH2CH2CN N CH2CH2CN
NH2 + 2 CH3OH
H2SO4 210℃/3MPa
+ 2 H2 O
C 烷基化反应：在催化剂作用下向芳环碳上引入烷基生成烷基苯 N 烷基化反应：向氨或胺中的氮原子上引入烷基生成伯、仲、叔、季铵盐 O 烷基化反应：向醇、酚中的氧原子上引入烷基生成醚类化合物
第二节 烷基化反应的基本原理
(3)
+
CH3
H3 C
CH
H3 PO4 CH2
H3 C
CH CH3 CH3
★ 1．C－烷基化反应历程
3. 判断下列A、B、C、D反应速度的快慢:
+
CH3Cl AlCl3 - H-Cl
CH3 CH3
CH3
AlCl3 CH3Cl, - H-Cl
H3C
AlCl3 CH3Cl, - H-Cl
CH3
A
NO2
CH3 CH3 CH 3
+
（3）醇、醛和酮 ：
H3C C CH2 H
H2SO4
CH
CH3
它们都是较弱的烷化剂。醛、酮用于合成二芳基或三芳基甲烷衍生物。
醇类和卤烷烷化剂除活性上有差别外，均特别适合于小吨位的精细化学 品，在引入较复杂的烷基时使用。
★ 3．催化剂
（1）路易斯酸 主要是金属卤化物，其中常用的是AlCl3。催化活性如下： AlCl3＞ FeCl3＞SbCl5 ＞SnCl4＞ BF3＞ TiCl4 ＞ZnCl2 采用无水三氯化铝作催化剂的优点是价廉易得，催化活性好。缺点 是有大量铝盐废液生成，有时由于副反应而不适于活泼芳烃（如：酚、 胺类）的烷基化反应。 （2）质子酸 其中主要是氢氟酸、硫酸和磷酸，催化活性次序如下： HF ＞ H2SO4 ＞ P2O5 ＞ H3PO4 、阳离子交换树脂
★ 2．N－烷化反应类型
（3）缩合——还原型：
O R C O R C R` H
所用N－烷化剂为醛和酮类。
OH － H-OH 〔H〕 R CH NH R CH2 NH2 R CH OH NH2
+
H
NH2
－ H-OH R` R C NH R`
〔H〕 R
+
H
NH2
R
CH NH2
CH NH2
R`
例如：防老剂4010NA的合成
H3C CH2 CH2 Cl
+
H
H3 C
CH
CH3
+
H-Cl
仲 碳正 离 子
用烯烃烷基化反应时，催化剂使烯烃分子生成活泼亲电质点碳正离子。
R CH CH2
+
+
H R
+
CH CH3
★ 1．C－烷基化反应历程
复习《有机化学》相关内容。
1. 将下列碳正离子的稳定性进行排序：
+
H3C CH CH3
+
H3C C CH3 CH3
以烯烃、醇、醛、和酮为烷化剂时，广泛应用硫酸作催化剂。
★ 4. 芳环上C－烷化反应特点
（1）C－烷基化属连串反应
由于烷基是供电子基团，芳环上引入烷基后因电子云密度增加而比原先芳烃反应 物更加活泼，有利于进一步与烷化剂反应生成二取代烷基芳烃，甚至生成多烷基芳烃。
但随着烷基数目增多，空间效应会阻止进一步引入烷基，使反应速度减慢。因此烷
1．C－烷基化反应：如烷基苯的制备反应：
OH + CH2 O
n
CH2 O CH2
+ RCl
AlCl3
R + HCl
2．O－烷基化反应： 如非离子表活剂壬基酚聚氧乙烯醚的制备反应：
C9H19 CH2
NaOH
C9H19
OCH2CH2OH
C9H19
O(CH2CH2) n CH2CH2OH
N(CH3 )2
3．N－烷基化反应： 如染料中间体N,N－二甲基苯胺的制备反应：
C8H17 OH + n CH2 O CH2
NaOH
C8H17
O(CH2 CH2O)nH
小结
1. 烷基化反应按照引入位置分： C、N和O烷基化反应 2. 烷基化试剂的种类：
卤代烷、烯烃、醇、硫酸二甲酯、环氧乙烷、醛以及酮等
3. C和O烷基化反应机理分： 亲电取代以及亲电加成型
4. 付氏烷基化反应的特点： 连串反应、可逆反应以及生成带支链的烷基产物
NH3 + R
z
z
z
RNH2 + HZ
RNHR' + HZ
R2NR' + HZ
R' NH2 + R
' R NHR + R
R2NR' + R
z
R3NR' +
+
z-
N－烷基化产物是制造医药、表面活性剂及纺织印染助剂时的重要中间体。 氨基是合成染料分子中重要的助色基团，烷基的引入可加深染料颜色，故N－
烷基化反应在染料工业有着极为重要的意义。
OH2NaLeabharlann H-2 H2OONa
2 CH 3Cl 2 NaCl
O CH3 OCH3
OH
ONa
★2．用酯的O－烷基化
硫酸酯及磺酸酯均是活性较高的良好烷化剂。它们的共同优点是高沸点， 因而可在高温、常压下进行反应，缺点是价格较高且毒性较大。但对于产量 小、价值高的产品，常采用此类烷基化剂。特别是硫酸二甲酯应用最为广泛。
用卤代烷发生O 烷基化反应 O－烷基化反应分类： 用硫酸二甲酯发生O 烷基化反应 用环氧乙烷发生O 烷基化反应
★1．用卤烷的O－烷基化
此类反应容易进行，一般只要将酚先溶解于稍过量的苛性钠水溶液中， 使它形成酚钠盐，然后在适中的温度下加入适量卤烷，即可得良好收率的产 物。如：
基苯的继续烷基化反应速度的改变需视两种效应的强弱而定，且与所用催化剂有关。
（2）C－烷基化属可逆反应
烷基苯在强酸催化剂存在下能发生烷基的歧化和转移，即苯环上的烷基可以从一个 苯环上转移到另一个苯环上，或从一个位置转移到另一个位置上，如：
+ R R 2 R
因此在制备单烷基苯时，可利用这一特性使副产物多烷基减少，并增加单烷苯总收 率。
★ 4. 芳环上C－烷化反应特点
（3）烷基正离子能发生重排
+
这与反应机理密切相关。
AlCl3
CH3
CH
CH3CH2CH2Cl
CH3
+
H-Cl
C－烷基化中的亲电质点烷基碳正离子会重排成较稳定的碳正离子。如用
正丙基氯在无水三氯化铝作催化剂与苯反应时，得到的正丙苯只有30%，而异 丙苯却高达70%。
+ 原因：反应过程中生成的 CH3CH2CH2 会发生重排形成更加稳定的 CH3CHCH3 由该仲碳正离子进攻苯环的大π电子云发生反应。 当用碳链更长的卤烷或烯烃与苯进行烷基化时，则烷基正离子的重排现 象更加突出，产物中支链烷基苯占优势。
+
所以，利用付氏烷基化反应不能得到长、直碳链的烷基苯。
5．C－烷基化方法
（1）烯烃烷化法 （2）卤烷烷化法 因反应系统中有氯化氢和微量水存在，其腐蚀性极强，所流经的管道 和设备均应作防腐处理，一般采用搪瓷、搪玻璃或其他耐腐材料衬里。为 防止氯化氢气体外逸，相关设备可在微负压条件下进行操作。 （3）醇、醛和酮烷化法
一、芳环上的C－烷基化反应 二、O －烷基化反应 三、N－烷基化反应
一、芳环上的C－烷基化反应
芳环上的C－烷基化是在催化剂作用下直接向芳环碳原子上引 入烷基的反应，也称为Friedel－Cartfts反应，简称付氏烷基化反应。 利用这类烷基化反应可以增长碳链，合成一系列烷基取代芳烃如 十二烷基苯等塑料、医药及合成洗涤剂的原料。
三、N－烷基化反应
★ 1．N－烷化剂 ★ 2．N－烷化反应类型
3．N－烷基化方法
★ 1．N－烷化剂
酯类：硫酸二甲酯、硫酸二乙酯等 卤代烷类：氯甲烷、苄氯、氯乙醇等 环氧类：环氧乙烷、环氧氯丙烷等 按活性依次排序 烯烃衍生物类：丙烯腈、丙烯酸甲酯等 醇和醚类：甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚等 醛和酮类：乙醛、丙酮等
3 2
3 2
伯碳正 离 子
+ +
H3C CH2
慢
H
+
快
CH2 CH3 CH2 CH3
+
H
+
用醇烷基化时，当以质子酸作催化剂，醇和氢质子首先结合成质子化醇， + + 然后再离解成烷基正离子和水。CH3CH2OH + H+ CH3CH2 + HOH CH3CH2OH2 用卤代烷烷基化反应时，Lewis催化剂使卤烷极化，形成碳正离子（有 + 可能发生重排）。 + 重排
第七章 烷基化
第一节 概述
一、烷基化反应的简介 二、烷基化反应的类型
一、烷基化反应的简介
1．研究作用： 可以合成塑料、医药、溶剂、合成洗涤剂、药物、染料、香料、催化剂、 表面活性剂等功能性产品。如通过C—烷基化反应可制得阴离子表面活性剂； 通过O－烷基化可制得聚乙二醇型非离子表面活性剂；通过N－烷基化合成 的季铵盐是重要的阳离子表面活性剂、相转移催化剂、杀菌剂等。
用十二醇为原料，通过控制环氧乙烷的用量以控制聚合度为20～22的 聚醚生成。产品是一种优良的非离子表面活性剂，商品名为乳化剂O或匀 染剂O。 NaOH
C12H25OH + n CH2 CH2 O
C12H25 O(CH2 CH2 O)n H
n=20~22
将辛基酚与其质量分数为1%的氢氧化钠水溶液混合，真空脱水，氮气 置换，于160～180℃通入环氧乙烷，经中和漂白，得到聚醚产品，其商品 名为OP型乳化剂。
+
H3C CH2
+
H3C C CH3 CH3 ＞ H3C
+
CH CH3 ＞ H3C
+
CH2
仲 碳正 离 子
叔碳正 离子
伯碳正 离 子
2. 完成下列反应方程式：
CH3
(1)
+
H3 C
AlCl3 Cl
H3 C
H2SO4
CH3
+
CH
H-Cl
(2)
CH3
+
H3 C
CH2
CH2
OH
CH3
+
H-OH
CH3
CH3
(n-C4H9) 4N I
NaOH
+
（CH3 ） CH2 CH2OH + 2 SO4
CH2 CH2OCH3 + CH3OSO3Na
★3．用环氧乙烷O－烷基化
醇或酚用环氧乙烷的O－烷基化是在醇羟基或酚羟基的氧原子上引入 羟乙基。 高级脂肪醇或烷基酚与环氧乙烷加成可生聚醚类产物，它们均是重要 的非离子表面活性剂，反应一般用碱催化。
★ 2．N－烷化反应类型
依据所使用的烷化剂种类不同，可分为如下三种类型： （1）亲电取代型： 所用N－烷化剂为醇、醚、卤烷、酯类。
H H3 C NH2
+
H3C NH C2H5
C2 H5OH
H C2H5OH
+
H3 C
N
C2 H5
C2 H5
H C2H5OH
+
C2 H5 H3 C N C2 H5
+
OH
C2 H5
★ 1． C－烷基化反应历程 ★ 2．烷基化试剂 ★ 3．催化剂
★ 4. 芳环上C－烷化反应特点
5．C－烷基化方法
★ 1．C－烷基化反应历程
催化剂路易大多是斯酸、质子酸或酸性氧化物，催化剂的作用是使烷 基化剂转变成活泼的亲电质点 —— 碳正离子。烷基正离子进攻芳环发生亲 + + 电取代反应。 H C CH + H-Cl + H H C CH Cl
它们均是反应能力相对较弱的烷化剂，仅适用于活泼芳烃的C－烷基化， 如苯、萘、酚和芳胺等。
OH OH
+
Cat HCHO
CH2OH
二、O-烷基化反应
醇羟基或酚羟基中的氢被烷基所取代生成醚类化合物的反应，称为O －烷基化反应。 常用的O－烷基化剂： 卤烷、酯及环氧乙烷等 被烷基化物：醇、酚 反应机理： 属亲电取代反应
二、烷基化反应的类型
5. 付氏烷基化反应催化剂的种类： （1）路易斯酸 （2）质子酸
第二节 烷基化反应的基本原理
一、芳环上的C－烷基化反应 二、O －烷基化反应 三、N－烷基化反应
三、N－烷基化反应（简介）
氨、脂肪胺或芳胺中氨基上的氢原子被烷基取代，或通过直接加成而在 上述化合物分子中的N原子上引入烷基的反应均称为N－烷基化反应。 是制备各种脂肪族和芳香族伯、仲、叔胺的主要方法。反应通式如下：
B
AlCl3 - H-Cl
CH3 NO2
C
CH3
+
CH3Cl
D
结论：C ＞ B ＞ A ＞D
★ 2．烷基化试剂
主要有卤烷、烯烃和醇类，以及醛、酮类。 （1）卤烷： 卤烷（R－X）是常用的活性较强的烷化剂。
+
AlCl3 CH3 Cl
CH3
+
H-Cl
不能用卤代芳烃（氯苯或溴苯）来代替卤烷作烷基化试剂实验。 原因： 连在芳环上的卤素受到共轭效应的稳定作用，其反应活性较低， 不能进行烷基化反应。 （2）烯烃 ： 烯烃是另一类常用的活性较强的烷基化剂。
季 铵 碱 ， 抗静 电 剂
（2）亲电加成型：
RNH2
O
RNH
CH2
CH2
OH
O
R
N CH2CH2OH CH2CH2OH
R
2n O
N
(CH2CH2O)nH
(CH2CH2O)nH 聚氧乙烯醚型
非离子表面活性剂
NH2 CH2=CH-CN
NH
CH2CH2CN CH2=CH-CN CH2CH2CN N CH2CH2CN
NH2 + 2 CH3OH
H2SO4 210℃/3MPa
+ 2 H2 O
C 烷基化反应：在催化剂作用下向芳环碳上引入烷基生成烷基苯 N 烷基化反应：向氨或胺中的氮原子上引入烷基生成伯、仲、叔、季铵盐 O 烷基化反应：向醇、酚中的氧原子上引入烷基生成醚类化合物
第二节 烷基化反应的基本原理
(3)
+
CH3
H3 C
CH
H3 PO4 CH2
H3 C
CH CH3 CH3
★ 1．C－烷基化反应历程
3. 判断下列A、B、C、D反应速度的快慢:
+
CH3Cl AlCl3 - H-Cl
CH3 CH3
CH3
AlCl3 CH3Cl, - H-Cl
H3C
AlCl3 CH3Cl, - H-Cl
CH3
A
NO2
CH3 CH3 CH 3
+
（3）醇、醛和酮 ：
H3C C CH2 H
H2SO4
CH
CH3
它们都是较弱的烷化剂。醛、酮用于合成二芳基或三芳基甲烷衍生物。
醇类和卤烷烷化剂除活性上有差别外，均特别适合于小吨位的精细化学 品，在引入较复杂的烷基时使用。
★ 3．催化剂
（1）路易斯酸 主要是金属卤化物，其中常用的是AlCl3。催化活性如下： AlCl3＞ FeCl3＞SbCl5 ＞SnCl4＞ BF3＞ TiCl4 ＞ZnCl2 采用无水三氯化铝作催化剂的优点是价廉易得，催化活性好。缺点 是有大量铝盐废液生成，有时由于副反应而不适于活泼芳烃（如：酚、 胺类）的烷基化反应。 （2）质子酸 其中主要是氢氟酸、硫酸和磷酸，催化活性次序如下： HF ＞ H2SO4 ＞ P2O5 ＞ H3PO4 、阳离子交换树脂
★ 2．N－烷化反应类型
（3）缩合——还原型：
O R C O R C R` H
所用N－烷化剂为醛和酮类。
OH － H-OH 〔H〕 R CH NH R CH2 NH2 R CH OH NH2
+
H
NH2
－ H-OH R` R C NH R`
〔H〕 R
+
H
NH2
R
CH NH2
CH NH2
R`
例如：防老剂4010NA的合成
H3C CH2 CH2 Cl
+
H
H3 C
CH
CH3
+
H-Cl
仲 碳正 离 子
用烯烃烷基化反应时，催化剂使烯烃分子生成活泼亲电质点碳正离子。
R CH CH2
+
+
H R
+
CH CH3
★ 1．C－烷基化反应历程
复习《有机化学》相关内容。
1. 将下列碳正离子的稳定性进行排序：
+
H3C CH CH3
+
H3C C CH3 CH3
以烯烃、醇、醛、和酮为烷化剂时，广泛应用硫酸作催化剂。
★ 4. 芳环上C－烷化反应特点
（1）C－烷基化属连串反应
由于烷基是供电子基团，芳环上引入烷基后因电子云密度增加而比原先芳烃反应 物更加活泼，有利于进一步与烷化剂反应生成二取代烷基芳烃，甚至生成多烷基芳烃。
但随着烷基数目增多，空间效应会阻止进一步引入烷基，使反应速度减慢。因此烷
1．C－烷基化反应：如烷基苯的制备反应：
OH + CH2 O
n
CH2 O CH2
+ RCl
AlCl3
R + HCl
2．O－烷基化反应： 如非离子表活剂壬基酚聚氧乙烯醚的制备反应：
C9H19 CH2
NaOH
C9H19
OCH2CH2OH
C9H19
O(CH2CH2) n CH2CH2OH
N(CH3 )2
3．N－烷基化反应： 如染料中间体N,N－二甲基苯胺的制备反应：
C8H17 OH + n CH2 O CH2
NaOH
C8H17
O(CH2 CH2O)nH
小结
1. 烷基化反应按照引入位置分： C、N和O烷基化反应 2. 烷基化试剂的种类：
卤代烷、烯烃、醇、硫酸二甲酯、环氧乙烷、醛以及酮等
3. C和O烷基化反应机理分： 亲电取代以及亲电加成型
4. 付氏烷基化反应的特点： 连串反应、可逆反应以及生成带支链的烷基产物
NH3 + R
z
z
z
RNH2 + HZ
RNHR' + HZ
R2NR' + HZ
R' NH2 + R
' R NHR + R
R2NR' + R
z
R3NR' +
+
z-
N－烷基化产物是制造医药、表面活性剂及纺织印染助剂时的重要中间体。 氨基是合成染料分子中重要的助色基团，烷基的引入可加深染料颜色，故N－
烷基化反应在染料工业有着极为重要的意义。
OH2NaLeabharlann H-2 H2OONa
2 CH 3Cl 2 NaCl
O CH3 OCH3
OH
ONa
★2．用酯的O－烷基化
硫酸酯及磺酸酯均是活性较高的良好烷化剂。它们的共同优点是高沸点， 因而可在高温、常压下进行反应，缺点是价格较高且毒性较大。但对于产量 小、价值高的产品，常采用此类烷基化剂。特别是硫酸二甲酯应用最为广泛。
用卤代烷发生O 烷基化反应 O－烷基化反应分类： 用硫酸二甲酯发生O 烷基化反应 用环氧乙烷发生O 烷基化反应
★1．用卤烷的O－烷基化
此类反应容易进行，一般只要将酚先溶解于稍过量的苛性钠水溶液中， 使它形成酚钠盐，然后在适中的温度下加入适量卤烷，即可得良好收率的产 物。如：
基苯的继续烷基化反应速度的改变需视两种效应的强弱而定，且与所用催化剂有关。
（2）C－烷基化属可逆反应
烷基苯在强酸催化剂存在下能发生烷基的歧化和转移，即苯环上的烷基可以从一个 苯环上转移到另一个苯环上，或从一个位置转移到另一个位置上，如：
+ R R 2 R
因此在制备单烷基苯时，可利用这一特性使副产物多烷基减少，并增加单烷苯总收 率。
★ 4. 芳环上C－烷化反应特点
（3）烷基正离子能发生重排
+
这与反应机理密切相关。
AlCl3
CH3
CH
CH3CH2CH2Cl
CH3
+
H-Cl
C－烷基化中的亲电质点烷基碳正离子会重排成较稳定的碳正离子。如用
正丙基氯在无水三氯化铝作催化剂与苯反应时，得到的正丙苯只有30%，而异 丙苯却高达70%。
+ 原因：反应过程中生成的 CH3CH2CH2 会发生重排形成更加稳定的 CH3CHCH3 由该仲碳正离子进攻苯环的大π电子云发生反应。 当用碳链更长的卤烷或烯烃与苯进行烷基化时，则烷基正离子的重排现 象更加突出，产物中支链烷基苯占优势。
+
所以，利用付氏烷基化反应不能得到长、直碳链的烷基苯。
5．C－烷基化方法
（1）烯烃烷化法 （2）卤烷烷化法 因反应系统中有氯化氢和微量水存在，其腐蚀性极强，所流经的管道 和设备均应作防腐处理，一般采用搪瓷、搪玻璃或其他耐腐材料衬里。为 防止氯化氢气体外逸，相关设备可在微负压条件下进行操作。 （3）醇、醛和酮烷化法
一、芳环上的C－烷基化反应 二、O －烷基化反应 三、N－烷基化反应
一、芳环上的C－烷基化反应
芳环上的C－烷基化是在催化剂作用下直接向芳环碳原子上引 入烷基的反应，也称为Friedel－Cartfts反应，简称付氏烷基化反应。 利用这类烷基化反应可以增长碳链，合成一系列烷基取代芳烃如 十二烷基苯等塑料、医药及合成洗涤剂的原料。
三、N－烷基化反应
★ 1．N－烷化剂 ★ 2．N－烷化反应类型
3．N－烷基化方法
★ 1．N－烷化剂
酯类：硫酸二甲酯、硫酸二乙酯等 卤代烷类：氯甲烷、苄氯、氯乙醇等 环氧类：环氧乙烷、环氧氯丙烷等 按活性依次排序 烯烃衍生物类：丙烯腈、丙烯酸甲酯等 醇和醚类：甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚等 醛和酮类：乙醛、丙酮等
3 2
3 2
伯碳正 离 子
+ +
H3C CH2
慢
H
+
快
CH2 CH3 CH2 CH3
+
H
+
用醇烷基化时，当以质子酸作催化剂，醇和氢质子首先结合成质子化醇， + + 然后再离解成烷基正离子和水。CH3CH2OH + H+ CH3CH2 + HOH CH3CH2OH2 用卤代烷烷基化反应时，Lewis催化剂使卤烷极化，形成碳正离子（有 + 可能发生重排）。 + 重排
第七章 烷基化
第一节 概述
一、烷基化反应的简介 二、烷基化反应的类型
一、烷基化反应的简介
1．研究作用： 可以合成塑料、医药、溶剂、合成洗涤剂、药物、染料、香料、催化剂、 表面活性剂等功能性产品。如通过C—烷基化反应可制得阴离子表面活性剂； 通过O－烷基化可制得聚乙二醇型非离子表面活性剂；通过N－烷基化合成 的季铵盐是重要的阳离子表面活性剂、相转移催化剂、杀菌剂等。
用十二醇为原料，通过控制环氧乙烷的用量以控制聚合度为20～22的 聚醚生成。产品是一种优良的非离子表面活性剂，商品名为乳化剂O或匀 染剂O。 NaOH
C12H25OH + n CH2 CH2 O
C12H25 O(CH2 CH2 O)n H
n=20~22
将辛基酚与其质量分数为1%的氢氧化钠水溶液混合，真空脱水，氮气 置换，于160～180℃通入环氧乙烷，经中和漂白，得到聚醚产品，其商品 名为OP型乳化剂。
+
H3C CH2
+
H3C C CH3 CH3 ＞ H3C
+
CH CH3 ＞ H3C
+
CH2
仲 碳正 离 子
叔碳正 离子
伯碳正 离 子
2. 完成下列反应方程式：
CH3
(1)
+
H3 C
AlCl3 Cl
H3 C
H2SO4
CH3
+
CH
H-Cl
(2)
CH3
+
H3 C
CH2
CH2
OH
CH3
+
H-OH
CH3
CH3
(n-C4H9) 4N I
NaOH
+
（CH3 ） CH2 CH2OH + 2 SO4
CH2 CH2OCH3 + CH3OSO3Na
★3．用环氧乙烷O－烷基化
醇或酚用环氧乙烷的O－烷基化是在醇羟基或酚羟基的氧原子上引入 羟乙基。 高级脂肪醇或烷基酚与环氧乙烷加成可生聚醚类产物，它们均是重要 的非离子表面活性剂，反应一般用碱催化。
★ 2．N－烷化反应类型
依据所使用的烷化剂种类不同，可分为如下三种类型： （1）亲电取代型： 所用N－烷化剂为醇、醚、卤烷、酯类。
H H3 C NH2
+
H3C NH C2H5
C2 H5OH
H C2H5OH
+
H3 C
N
C2 H5
C2 H5
H C2H5OH
+
C2 H5 H3 C N C2 H5
+
OH
C2 H5
★ 1． C－烷基化反应历程 ★ 2．烷基化试剂 ★ 3．催化剂
★ 4. 芳环上C－烷化反应特点
5．C－烷基化方法
★ 1．C－烷基化反应历程
催化剂路易大多是斯酸、质子酸或酸性氧化物，催化剂的作用是使烷 基化剂转变成活泼的亲电质点 —— 碳正离子。烷基正离子进攻芳环发生亲 + + 电取代反应。 H C CH + H-Cl + H H C CH Cl
它们均是反应能力相对较弱的烷化剂，仅适用于活泼芳烃的C－烷基化， 如苯、萘、酚和芳胺等。
OH OH
+
Cat HCHO
CH2OH
二、O-烷基化反应
醇羟基或酚羟基中的氢被烷基所取代生成醚类化合物的反应，称为O －烷基化反应。 常用的O－烷基化剂： 卤烷、酯及环氧乙烷等 被烷基化物：醇、酚 反应机理： 属亲电取代反应