Friedel-Crafts酰化(定义,机理,局限性,问题解答)
Release Time:2021-03-17Friedel-Crafts酰化定义:
Friedel-Crafts酰化反应包括在芳族环上加成酰基。 通常,这是通过使用酰氯(R-(C = O)-Cl)和路易斯酸催化剂(如AlCl3)来完成的。 在Friedel-Crafts酰化反应中,芳环转化为酮。 在这些条件下,苯与酰氯之间的反应如下所示。 在弗瑞德-克来福特(Friedel-Crafts)酰化反应中,酸酐可以用作酰卤的替代物。 属于酰基卤的卤素与路易斯酸形成络合物,生成高度亲电的酰基离子,其通式为RCO +,并通过共振使其稳定。
Friedel-Crafts酰化机理
Friedel-Crafts酰化反应通过四个步骤进行。
第一步:路易斯酸催化剂(AlCl 3)与酰基卤之间发生反应。 形成络合物,酰基卤失去卤离子,形成通过共振稳定的酰基离子。
第二步:acy离子(RCO +)继续对芳香环进行亲电攻击。 当形成络合物时,环的芳香性暂时丧失。
第三步:中间体复合物现在被去质子化,恢复了环的芳香性。 该质子将自身附着到氯离子上(来自络合的路易斯酸),形成HCl。 现在再生AlCl 3催化剂。
第四步
现在,再生的催化剂可以侵蚀羰基氧。 因此,必须通过将水添加到步骤3中形成的产物中来释放酮产物。该步骤可以如下说明。 因此,经由弗瑞德-克来福特(Friedel-Crafts)酰化反应获得所需的酰基苯产物。
Friedel-Crafts酰化的局限性:
尽管克服了相关烷基化反应的某些限制(例如碳正离子重排和多烷基化),但Friedel-Crafts酰化反应仍存在一些缺点。酰化反应仅产生酮。 这是因为当暴露在这些条件下时,甲酰氯(H(C = O)Cl)分解为CO和HCl;如果芳族化合物的反应性比单卤代苯低,则它不能参与该反应;芳胺不能用于该反应,因为它们与路易斯酸催化剂形成高度不反应的络合物;当使用胺或醇时,酰化可发生在氮或氧原子上。
Friedel-Crafts酰化常见问题解答:
问:Friedel Craft与示例的反应是什么?
答:可以通过称为弗瑞德-克来福特烷基化反应的亲电芳族取代反应将烷基添加至苯分子。一个例子是在苯环上加甲基。为了形成非芳香族碳正离子,亲电体会攻击苯环的π电子系统。
问:Friedel Crafts酰化的优点是什么?
答:Friedel-Crafts的酰化反应优于Friedel-Crafts的烷基化反应,并使用路易斯酸催化剂和酰氯将苯加到酰基环上。使用Clemmensen还原,可以将制得的酮还原为烷基。
问:Friedel Crafts的酰化反应是可逆的吗?
答:假设弗里德-克来福特烷基化是可逆的。质子或其他路易斯酸存在下的烷基通过弗里德-克来福特逆反应或弗里德-克来福特脱烷基反应提取。然而,具有全部烷基作为间位取代基的1,3,5-三乙苯是实际的反应产物。
Friedel-Crafts酰化反应包括在芳族环上加成酰基。 通常,这是通过使用酰氯(R-(C = O)-Cl)和路易斯酸催化剂(如AlCl3)来完成的。 在Friedel-Crafts酰化反应中,芳环转化为酮。 在这些条件下,苯与酰氯之间的反应如下所示。 在弗瑞德-克来福特(Friedel-Crafts)酰化反应中,酸酐可以用作酰卤的替代物。 属于酰基卤的卤素与路易斯酸形成络合物,生成高度亲电的酰基离子,其通式为RCO +,并通过共振使其稳定。
Friedel-Crafts酰化机理
Friedel-Crafts酰化反应通过四个步骤进行。
第一步:路易斯酸催化剂(AlCl 3)与酰基卤之间发生反应。 形成络合物,酰基卤失去卤离子,形成通过共振稳定的酰基离子。
第二步:acy离子(RCO +)继续对芳香环进行亲电攻击。 当形成络合物时,环的芳香性暂时丧失。
第三步:中间体复合物现在被去质子化,恢复了环的芳香性。 该质子将自身附着到氯离子上(来自络合的路易斯酸),形成HCl。 现在再生AlCl 3催化剂。
第四步
现在,再生的催化剂可以侵蚀羰基氧。 因此,必须通过将水添加到步骤3中形成的产物中来释放酮产物。该步骤可以如下说明。 因此,经由弗瑞德-克来福特(Friedel-Crafts)酰化反应获得所需的酰基苯产物。
Friedel-Crafts酰化的局限性:
尽管克服了相关烷基化反应的某些限制(例如碳正离子重排和多烷基化),但Friedel-Crafts酰化反应仍存在一些缺点。酰化反应仅产生酮。 这是因为当暴露在这些条件下时,甲酰氯(H(C = O)Cl)分解为CO和HCl;如果芳族化合物的反应性比单卤代苯低,则它不能参与该反应;芳胺不能用于该反应,因为它们与路易斯酸催化剂形成高度不反应的络合物;当使用胺或醇时,酰化可发生在氮或氧原子上。
Friedel-Crafts酰化常见问题解答:
问:Friedel Craft与示例的反应是什么?
答:可以通过称为弗瑞德-克来福特烷基化反应的亲电芳族取代反应将烷基添加至苯分子。一个例子是在苯环上加甲基。为了形成非芳香族碳正离子,亲电体会攻击苯环的π电子系统。
问:Friedel Crafts酰化的优点是什么?
答:Friedel-Crafts的酰化反应优于Friedel-Crafts的烷基化反应,并使用路易斯酸催化剂和酰氯将苯加到酰基环上。使用Clemmensen还原,可以将制得的酮还原为烷基。
问:Friedel Crafts的酰化反应是可逆的吗?
答:假设弗里德-克来福特烷基化是可逆的。质子或其他路易斯酸存在下的烷基通过弗里德-克来福特逆反应或弗里德-克来福特脱烷基反应提取。然而,具有全部烷基作为间位取代基的1,3,5-三乙苯是实际的反应产物。