Alkilējošais līdzeklis ir jebkura ķīmiska viela, kas ķīmiskajā reakcijā, kas pazīstama kā alkilēšana, pievienos alkilgrupu citai molekulai. Alkilgrupa būtībā ir jebkura garuma CH2 vienību ķēde ar gala ūdeņraža atomu, tāpēc alkilēšanas reakcija ir vienkārši alkilķēdes pievienošana citai molekulai. Vienkāršāko alkilgrupu sauc par metilgrupu, -CH3, un alkilēšanu ar metilgrupu sauc par metilēšanu.
Alkilēšanas reakcijas ir svarīga organiskās sintēzes sastāvdaļa, un alkilējošos līdzekļus plaši izmanto zāļu un rūpniecisko speciālo ķīmisko vielu radīšanā. Jebkurš alkilētājs tomēr ir potenciāls apdraudējums, jo tie spēj alkilēt DNS vai citas ķīmiskas vielas cilvēka organismā, tādējādi mainot to būtību un izjaucot cilvēka bioķīmiju. Alkilētāji ir spēcīgi kancerogēni, un ar tiem jārīkojas uzmanīgi.
Alkilējošo vielu tendence modificēt bioķīmiskas vielas tiek izmantota pretvēža zāļu klasē, kas pazīstama kā alkilējoši pretaudzēju līdzekļi. Šajās narkotikās alkilējošo līdzekli izmanto, lai šūnu DNS pievienotu alkilgrupu un tādējādi padarītu to nespējīgu vairoties. Tā kā vēža šūnas aug ātrāk nekā parastās šūnas, tās ātrāk mirst, samazinot vēža šūnu skaitu. Diemžēl alkilējošais pretaudzēju līdzeklis nešķiro veselās šūnas no vēža šūnām un nešķirojot alkilē visu šūnu DNS. Ātri augošās šūnas, piemēram, kuņģa-zarnu traktā, kaulu smadzenēs un olnīcās, ir īpaši ietekmētas un, iespējams, tiks bojātas, radot šīm zālēm nozīmīgas un nepatīkamas blakusparādības.
Ķīmiski var uzskatīt, ka alkilējošajam aģentam ir divas daļas: pati alkilgrupa un aizvietotājs, kas pazīstams kā aizejošā grupa, kas alkilēšanas reakcijas laikā atstās un atstāj aktīvu alkiljonu vai radikāli. Atstājošā grupa var paņemt elektronu no alkildaļas, radot alkilgrupu ar pozitīvu lādiņu vai alkilkarbokāciju. Pozitīvi lādētas alkilgrupas ir elektrofīlas, kas nozīmē, ka tās piesaista mērķa molekulas negatīvie lādiņi vai ar elektroniem bagāti atomi.
Un otrādi, aizejošā grupa var nodot elektronu alkildaļai, radot negatīvi lādētu alkilgrupu vai karbanjonu. Negatīvi lādētas alkilgrupas ir nukleofīlas vai piesaistītas pozitīviem lādiņiem un elektroniem nabadzīgiem atomi uz substrāta.
Tādējādi alkilējošā aģenta raksturs ļauj zināmā mērā kontrolēt, kur mērķa molekula var tikt alkilēta. Elektrofilās vai pozitīvi lādētās alkilgrupas nodrošina tādi savienojumi kā dialkilsulfāts un alkilhalogenīdi. Izmantojot metālu alkilgrupas un metālorganiskos savienojumus, rodas nukleofīli vai negatīvi lādēti alkiljoni.
Trešā iespēja ir brīvo radikāļu alkilēšana, kurā aktīvajai alkilgrupai ir normāls elektronu kompliments, bet viens no tiem ir nesapārots un pieejams ķīmiskai saitei. Brīvo radikāļu alkilēšana tiek plaši izmantota rūpniecībā. Tā nespecifiskuma dēļ netiek bieži izmantots projektētajā sintēzē.