取代反应

傅-克酰基化(Friedel-Crafts Acylation)

芳香族化合物 —> 芳香酮

  • 概要

在路易斯酸存在的条件下,让酰卤或者酸酐作为酰化剂,与芳香化合物进行的酰化反应。供电子基团取代的芳香环相比于吸电子基团取代的芳香环反应性更高,更容易反应。

由于傅-克烷基化反应常常会生成重排以及多取代的副产物,所以除了分子内的烷化反应以外一般不常使用。但是,傅-克酰基化反应是吸电子取代反应,所以反应通常会停留在第一阶段。所以相对于烷基化反应,傅-克酰基化也常常被应用于分子间的反应。

 

  • 基本文献

・Friedel, C.; Crafts, J. M. Compt. Rend. 187784, 1450.
・Crafts, J. M.; Ador, E. Ber. 1877, 10, 2173.
・Crafts, J. M.; Ador, E. Bull. Soc. Chim. France 1880, 531.
・Price, C.C. Org. React. 1946, 3, 1.
・Gore, P. Chem. Rev. 1955, 55, 229. DOI: 10.1021/cr50002a001
・Groves, J. K. Chem. Soc. Rev. 1972, 1, 73. DOI: 10.1039/CS9720100073
・Eyley, S. C. Comprehensive Organic Synthesis 19912, 707.
・Heaney, H. Comprehensive Organic Synthesis 19912, 733.

 

  • 反应机理

以亲电芳香环取代反应(SEAr)的形式进行的反应。首先酰卤与三氯化铝,形成强吸电子的酰阳离子,作为活性很高的中间体进行后续的酰化反应。

FC_acyl_2.gif

 

  • 反应实例

由于傅-克烷基化反应无法停留在第一阶段而只生成单取代的产物,所以通常,首先利用傅-克酰基化反应酰化后,再利用克莱门森(Clemmensen)还原等,最终得到单取代的烷基化产物。

以下是给出的一个实例[1]

FC_acyl_3.gif

酚酞的合成

FC_acyl_4.gif

 

  • 实验步骤

FC_acyl_5.gif

苯甲醚衍生物(380 mg, 2 mmol)首先溶解在二氯甲烷(5 mL)中,在氮气保护下冷却到0℃。缓慢加入无水三氯化铝(400 mg, 3 mmol),混合搅拌15分钟。然后在0℃缓慢滴加酰氯(456mg, 2 mmol)的二氯甲烷溶液(5 mL),搅拌30分钟后,升温到室温,搅拌过夜。反应结束后,把混合物倒入含有浓盐酸(2mL)的冰水溶液中(5mL)。接着搅拌10分钟后,用二氯甲烷(20 mL)分三次萃取。收集有机相,再用水和饱和食盐水萃取干净后,用硫酸钠干燥完毕。最后滤掉干燥剂,减压真空抽干得到的粗产物再用硅胶柱层析法(石油醚/乙酸乙酯=4/1)分离纯化得到半固体状的酮(535mg, 收率70%) [2]

 

  • 实验技巧

※猝灭的时候,一定要把反应液缓慢的倒入冰水混合溶液中。绝对不能把冰水混合溶液倒入反应液中。如果这样做的话,水会和三氯化铝剧烈反应发热,可能会引起事故。

 

  • 参考文献
[1] Lee, C. C.; Zohdi, H. F.; Sallam, M. M. M. J. Org. Chem. 1985, 50, 705. DOI: 10.1021/jo00205a034          [2] Patil, M. L. et al. Tetrahedron 2002, 58, 6615.

 

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京都大学药学博士,现某化学企业小职员,化学空间员工副代表,网页小编&翻译。
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