芳香族環への置換基の結合に利用される求電子芳香族置換を含むカップリング有機反応は、フリーデル・クラフツ反応と呼ばれます。アルキル化とアシル化反応は、フリーデル・クラフツ反応の 2 つの主要な種類であると言えます。これらの反応は、Charles Friedel とアメリカの化学者 James Crafts によって最初に発見されました。
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ます。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ます。
つまり、アルキル基を別のアルキル基に置換する一種の置換求電子反応をフリーデルクラフツアルキル化反応と呼んでいます。この種の反応では、酸触媒 (一般的には塩化アルミニウム) によってキャピタリゼーションが発生し、2 段階で発生します。
フリーデル クラフツ アシル化-
私たちが知っているように、フリーデルクラフツのアシル化は、アシル基を芳香環に付加することによって定義できる反応です.この反応では、塩化アシルまたはアシル無水物を反応物として利用します。次いでアシル基が芳香環に付加され、実行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 アシレーションで使用される技術
上記のプロセス、すなわちフリーデル クラフト 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ます。この反応は、芳香環への塩化アシルの付加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て、アシル化された芳香環を形成します。
Friedel-Crafts アルキル化反応には 3 段階のメカニズムが関与しています。
ステップ１：ハロゲン化アルキルとともにルイス酸触媒とも呼ばれる（ＡｌＣｌ３）が反応過程を経る。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続け、AlCl3 触媒を再生します。
メカニズム
フリーデル・クラフツのアシル化には 4 つのステップが含まれます。手順は次のとおりです。
ステップ 1
このステップでは、複合体が生成され、ルイス酸触媒とハロゲン化アシルの間で反応が起こると、ハロゲン化アシルはハロゲン化物イオンの損失に直面し、共鳴によって安定化されたアシリウムイオンが形成されます。
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り、複合体が形成されるため、環の芳香族性は一時的に失われます。
ステップ 3
このステップでは、AlCl3 触媒が再形成されます。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、ケトン生成物は、前のステップで形成された生成物に水を加えて遊離させる必要があります。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。
結論
芳香環上の水素原子に対するアルキル基の交渉は、フリーデルクラフツアルキル化と呼ぶことができます。塩化アルミニウムと同様に、反応は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。一方、アシル基を芳香環に付加するために使用される反応は、フリーデル クラフツ アシル化として知られています。この反応は、最初に記述した Charles Friedel と James Crafts にちなんで名付けられました。この反応では、塩化アシルまたは無水アシルが反応物として使用される。芳香環にアシル基が付加し、ケトンまたはエステルとなる。
