O que é um agente alquilante?
Um agente alquilante é qualquer substância química que adiciona um grupo alquil a outra molécula na reação química conhecida como alquilação. Um grupo alquil é basicamente uma cadeia de unidades de CH 2 de qualquer comprimento tampado com um átomo de hidrogênio terminal; portanto, uma reação de alquilação é simplesmente a adição de uma cadeia alquil a outra molécula. O grupo alquil mais simples é chamado de grupo metil, -CH 3 , e a alquilação com um grupo metil é conhecida como metilação.
As reações de alquilação são uma parte importante da síntese orgânica e os agentes alquilantes são amplamente utilizados na criação de medicamentos e produtos químicos industriais especializados. Qualquer agente alquilante é um risco potencial, no entanto, porque é capaz de alquilar DNA ou outros produtos químicos no corpo humano, alterando sua natureza e perturbando a bioquímica de uma pessoa. Os agentes alquilantes são cancerígenos potentes e devem ser manuseados com cuidado.
A tendência de um agente alquilante para modificar bioquímicos é utilizada na classe de drogas anticâncer conhecidas como agentes antineoplásicos alquilantes. Nesses fármacos, um agente alquilante é usado para adicionar um grupo alquil ao DNA das células, tornando-o incapaz de se reproduzir. Como as células cancerígenas crescem mais rápido que as células normais, elas morrem mais rapidamente, reduzindo o número de células cancerígenas. Infelizmente, o agente antineoplásico alquilante não discrimina entre células saudáveis e cancerígenas e alquila o DNA de todas as células indiscriminadamente. As células de crescimento rápido, como no trato gastrointestinal, medula óssea e ovários, são especialmente afetadas e provavelmente serão danificadas, dando a esses medicamentos efeitos colaterais significativos e desagradáveis.
Quimicamente, um agente alquilante pode ser considerado como tendo duas partes: o próprio grupo alquil e um substituinte conhecido como grupo de partida, que partem durante a reação de alquilação e deixam para trás um íon ou radical alquil ativo. O grupo de saída pode pegar um elétron da porção alquil, criando um grupo alquil com uma carga positiva ou carbocação de alquil. Grupos alquila carregados positivamente são eletrofílicos, o que significa que são atraídos por cargas negativas ou átomos ricos em elétrons na molécula alvo.
Por outro lado, o grupo de saída pode doar um elétron para a porção alquil, produzindo uma espécie alquil com carga negativa, ou carbanião. Grupos alquila carregados negativamente são nucleofílicos ou atraídos por cargas positivas e átomos pobres em elétrons no substrato.
A natureza do agente alquilante permite, assim, uma certa quantidade de controle sobre exatamente onde uma molécula alvo pode ser alquilada. Grupos alquil eletrofílicos ou com carga positiva são fornecidos por compostos como dialquil sulfato e halogenetos de alquil. Os íons alquil nucleofílicos ou carregados negativamente resultam quando alquilos metálicos e organometálicos são usados.
Uma terceira possibilidade é a alquilação de radicais livres, na qual o grupo alquil ativo tem seu complemento normal de elétrons, mas um deles não é pareado e está disponível para ligação química. A alquilação por radicais livres é amplamente utilizada na indústria. Devido à sua não especificidade, não é frequentemente usado na síntese projetada.