在有机化学领域，烷基化反应是一种关键的取代和加成过程，它涉及到易燃、有毒和腐蚀性的危险化学品，如烷基化剂和被烷基化物。操作时必须严格遵守安全操作规程，以确保反应的顺利进行。烷基化反应分为气相和液相两种形式，压力条件则包括常压和高压。接下来，让我们深入探讨两种主要的烷基化反应：N-烷基化和C-烷基化。
1. 卤代烷的N-烷基化</
当需要引入长碳链烷基时，N-烷基化常选用卤代烷作为烷基化试剂。这是因为醇类活性随碳链增长而减弱，如伯卤烷（RI）>仲卤烷（RBr）>叔卤烷（RCI）>叔氟烷（RF，尽管价格高昂，实验室中常用）。卤素相同时，伯卤烷的反应活性最强，但叔卤烷易消除形成烯烃，产生副产物。
反应通式如下：醇类N-烷基化的条件通常苛刻，需要强酸催化剂和高温或高压。
2. 环氧乙烷、醇类和脂类的N-烷基化</
环氧乙烷在氨气压力下能进行活泼的烷基化，生成多元醇混合物。脂类虽然沸点高，可在常压下反应，但价格昂贵，应用不如卤代烷广泛。</C-烷基化反应</ 1. 芳香族C-烷基化的历程</ (1) 卤烷烷基化时，首先形成σ-络合物，然后脱质子在芳环上引入烷基。 (2) 烯烃烷基化则通过质子酸催化，形成碳正离子并与芳环结合完成烷基化。 2. 炔烃的C-烷基化</ 金属炔化物与卤代烷反应，是炔烃碳链增长的重要途径。金属炔化物如炔基锂，因其活性和溶解性，尤其在合成中展现出优势，如末端炔烃与丁基锂反应后，可与卤代烷生成长链非末端炔烃。