フリーデルクラフツ アルキル化反応

Charles Freidel と James Crafts は、芳香環に置換基を結合するために、1877 年に Friedel-Crafts 反応を発明しました。アルキル化応答とアシル化応答は、最も一般的な 2 つのフリーデル・クラフツ応答です。フリーデルクラフツ アルキル化とは、芳香族プロトンのアルキル基への置換を指します。カルボカチオンの助けを借りて、芳香環への求電子攻撃が完了します。フリーデル クラフツ アルキル化反応は、ハロゲン化アルキルを反応物として使用してアルキルベンゼンを生成する反応です。

Friedel–Crafts アルキル化

芳香環にアルキル基を付加することは、フリーデル クラフツ アルキル化と呼ばれます。反応は、酸触媒である塩化アルミニウムの存在下で行われる。アルキル基は、環窒素原子に隣接する炭素原子に付加される。

言い換えると、アルキル基を別のアルキル基で置換する一種の求電子置換反応をフリーデル クラフツ アルキル化反応と呼ぶことができます。

このタイプの反応では、使用される触媒はアルミニウムの塩化物です

Friedel-Crafts アルキル化のメカニズム

Friedel-Crafts アルキル化反応には 3 段階のプロセスが含まれます-

ステップ 1:(AlCl₃ ）は、ハロゲン化アルキルとともにルイス酸触媒とも呼ばれ、反応プロセスを経ます。その結果、求電子カルボカチオンが確認されます。

ステップ 2:このステップでは、芳香環がカルボカチオンによって攻撃され、中間体、すなわちシクロヘキサジエニル カチオンが形成されます。その結果、存在する炭素-炭素二重結合が切断されるため、アリーナの芳香性が一時的に失われます。

ステップ 3:このステップでは、中間体の脱プロトン化により、炭素-炭素二重結合の再形成が起こり、エマルションに芳香族性が回復します。このプロトンは塩酸を形成し、AlCl を再生します。 触媒。

フリーデル クラフツ アシル化

フリーデル クラフツ アシル化は、芳香環にアシル基を付加する反応と言えます。この反応では、反応物として塩化アシルまたはアシル無水物が使用される。芳香環にアシル基が付加し、その生成物はケトンまたはエステルである。

フリーデル クラフツ アシル化の技法

上記のプロセスにより、アシル基が芳香環に付加されます。この反応は、芳香環に塩化アシルを付加することによって開始される。塩化アシルも、アルコールのような求核試薬に置き換えられ、アシル化芳香環を形成します。

メカニズム

Friedel-Crafts アシル化プロセスに含まれる 4 つのステップは次のとおりです。

ステップ 1

このステップでは、複合体が生成されます。ハロゲン化アシルは、ルイス酸触媒とハロゲン化アシルとの間で反応が起こり、共鳴によって安定化されたアシリウムイオンを形成するときに、ハロゲン化物イオンの損失に直面する。

ステップ 2

芳香環のアシリウムイオンによる求電子攻撃による複合体の形成により、環の芳香族性が一時的に失われます。

ステップ 3

このステップでは、AlCl₃ 触媒が再生されます。このステップでは、中間錯体の脱プロトン化が起こり、環に芳香族性が回復します。 HCl は、このプロトンが塩化物イオン (錯体を形成したルイス酸から) に結合するときに形成されます。

ステップ 4

この最後のステップでは、カルボニル酸素が再生触媒によって攻撃される可能性があります。したがって、ケトン製品は、前のステップで形成された製品に水を追加することによって解放する必要があります。したがって、Friedel-Crafts アシル化反応によって、必要なアシル ベンゼン生成物が得られます。

フリーデルクラフト反応の限界

結論

Friedel Crafts アシル化は、アシル基を芳香環に付加するために使用される反応です。この反応は、最初に記述し、発見したチャールズ・フリーデルとジェームズ・クラフツにちなんで名付けられました。この反応では、塩化アシルまたはアシル無水物が反応物として使用される。アシル基が芳香環に付加され、生成物はケトンまたはエステルになります。フリーデル クラフツ アルキル化は、芳香環上の水素原子をアルキル基で置換することです。この反応は、塩化アルミニウムと同様にルイス酸によって触媒されます。アルキル基は、一般にメチル基またはエチル基である。