Реакция Фриделя — Крафтса

Реакция Фриделя — Крафтса

Реакция Фриделя — Крафтса — способ алкилирования и ацилирования ароматических соединений в присутствии катализаторов кислотного характера, например AlCl₃, BF₃, ZnCl₂, FeCI₃, минеральных кислот, окислов, катионообменных смол. Алкилирующими агентами служат алкилгалогениды, олефины, спирты, сложные эфиры; ацилирующими — карбоновые кислоты, их галогенангидриды и ангидриды.

Открытие реакции

Реакция Фриделя — Крафтса открыта Ш.Фриделем и Дж. Крафтсом (1877—78).

Механизм реакции

Реакция Фриделя — Крафтса — типичное электрофильное замещение в ароматическом ядре; роль катализатора сводится к генерации атакующей частицы — алкил- или ацилкатиона. Ниже рассмотрены примеры взаимодействия бензола с этилхлоридом и хлорангидридом уксусной кислоты:

• 1. C₂H₅CI + AlCl₃ → C₂H₅⁺ + [AICl₄]⁻
  2. C₂H₅⁺ + C₆H₆ → C₆H₅C₂H₅ + H⁺

• 1. CH₃COCl + AlCl₃ → CH₃CO⁺ + [AlCl₄]⁻
  2. CH₃CO⁺ + C₆H₆ → CH₃COC₆H₅ + Н⁺

• [AlCl₄]⁻ + Н⁺ → HCl + AlCl₃

Применение

Алкилированием по реакции Фриделя — Крафтса в промышленности получают высокооктановые топлива, антиокислители, поверхностно-активные и душистые вещества, этилбензол (исходное вещество в производстве стирола) и др. важные продукты (см., например, кумол, тимол). Ацилирование по реакции Фриделя — Крафтса — основной метод синтеза ароматических и жирно-ароматических кетонов, многие из которых являются промежуточными продуктами в производстве фармацевтических препаратов, разнообразных красителей (например, кетон Михлера).

Ограничения

В реакцию Фриделя — Крафтса не вступают субстраты, содержащие электрон-акцепторные группировки (например, -NO₂) или группировки, способные связывать кислоты Льюиса (например, -OH, -NH₂)