傅克反应资料讲解

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傅克反应

傅克反应
在催化剂作用下,酰化试剂首先生成酰 基正离子,然后和芳环发生亲电取代反 应。
酰基化反应的特点
1、酰基正离子比较稳定,故酰基化不会发生 重排或异构化作用;
2、酰基化反应是不可逆的,并且由于酰基是 芳环的钝化基团,故酰基化反应一般得到的是 单取代产物;
3、催化剂一般都大于1。如,酮能与氯化铝生 成络合物,因此氯化铝的用量应略超过酰氯的 物质的量,如用酸酐为原料,由于副产物羧酸 也能与氯化铝络合,后者用量略超过酸酐物质 的量的二倍。
注意!
当苯环上有强钝化取代基时,傅-克反 应则无法进行。
当苯与三个或三个以上的C组成的卤代 烃发生反应时,生成的主要产物是重排 产物。
傅瑞德尔( Charles Friedel ,1832--1899 ,法国化学家)
傅瑞德尔生于法国斯特拉斯堡( strasboury ),在 武慈指导下学习化学, 1869 年获得博士学位, 1876 年任教授,八年后接替武慈首席有机化学教授位置。
nh强烈活化中等活化弱活化傅克烷基化反应在手性路易斯酸或有机小分子催化下芳香化合物可与羰基化合物亚胺环氧化物不饱和化合物等亲电试剂发生傅克烷基化反应
傅-克反应
制作者:
傅-克反应
傅-克反应的概念:在酸的催化作用下,芳香烃与烷基 化试剂或酰基化试剂作用,芳环上的氢被烷基或酰基 所取代,在芳环上导入烷基或酰基的反应叫傅-克反应。 傅克反应可分为烷基化反应和酰基化反应两大类。
一、傅克烷基化反应
例:各种烷基化试剂及方程式
+ CH3CH2Cl
AlCl3 0-25
CH2CH3
机理:卤代烃等烷基化试剂在路易斯酸 作用下生成烷基碳正离子,作为亲电试 剂进攻芳环,形成的中间体σ-络合物失 去一个质子得到芳烃烷基化产物。

傅克酰基化反应基理

傅克酰基化反应基理

傅克酰基化反应基理
Friedel-Crafts酰基化反应,简称傅-克酰基化反应,是一种傅-克反应。

在质子酸或路易斯酸(如三氯化铝)催化下,芳香性化合物与酰卤或酸酐发生的亲电子取代反应,为一改良的亲电子取代反应。

傅-克酰基化反应的出现,主要是为了合成的用途,因为烷基在进行取代反应形成碳阳离子容易进行重排,但是酰化反应中形成的酰阳离子(acylium ion)并不会发生重排现象,因为酰阳离子有个很重要的共振结构,而酰阳离子就会借着共振来稳定,才不会形成碳阳离子重排,因此傅-克酰化反应有个很重要的用途就是避免碳阳离子发生重排,再经由Clemmensen还原反应或Wolff-Kishner还原反应,消除酰基上的氧得到烷基,此过程也称傅-克烷基化反应。

傅克反应机理

傅克反应机理

傅克反应机理
傅克反应(Fukui Reaction) des RCies 是有名的有机化学家傅克(Kenzo Fukui)
在1950年发现的一种反应,是取代性反应的一种重要方式。

傅克反应是指将经过缩合反应由杂环结构形成的交叉饱和芳香化合物中的一个取代基
原子(电子密集基)通过反应物的绝对选择性攻击而被新的取代基(电子稀疏基)替换的
反应过程。

反应的机理是共价键的断裂,其中的绝对选择性攻击原子被新的取代基所替换,这是交叉饱和芳香化合物的取代反应的一种新机理。

根据傅克反应机理,当经过缩合反应形成的杂环结构中有一个电子密集基,而另一个
取代基是电子稀疏基,当实验室环境中添加一种电子稀疏基时,因为这种电子稀疏基的泛
电子集合体比电子密集基的泛电子集合体更优先,它会使程序中的电子密集基受到攻击,
发生电子密集基和电子稀疏基之间的亲电取代反应,从而达到取代的目的。

傅克反应的特征有:
1、反应机理是断裂共价键,使电子密集基被电子稀疏基替换。

2、在此反应中,环境中的反应物是电子稀疏基,结构中电子密集基所在的位置易受
到攻击,进而发生取代反应。

3、反应温度较低,反应进行快。

4、有时可以将结构中的电子密集基和电子稀疏基同时取代,进而实现化改造和分子
合成反应。

5、在反应过程中,当改性有机物的配位基变化时,反应的路线也可能有所不同。

傅克反应的发现和实践为一些新的化学反应开发和应用提供了新思路,为合成新的有
机化合物、多组分化合物的研究和发展提供基础。

它对有机化学的研究和发展产生了深远
的影响。

傅克反应

傅克反应

傅克反应傅-克反应傅-克(傅瑞德尔-克拉夫茨)反应:芳香烃在无水AlCl3作用下,环上的氢原子也能被烷基和酰基所取代。

这是一个制备烷基烃和芳香酮的方法,称为Friedel —Crafts反应,简称傅-克反应。

苯环上有强吸电子基(如-NO2 、-SO3H 、-COR)时,不发生傅-克反应。

a、烷基化反应:卤代烷在AlCl3的作用下生成C+,C+在进攻苯环之前会发生重排成稳定的C+(三个C以上)烷基化反应的缺点是副反应的发生b、硝基化反应:常用的硝基化试剂是酰卤,此外还可以用酸酐。

优点是产物较纯。

一般用Clemmensen还原法可以得到丙苯。

济南盛信达科技有限公司燕山学院工作室最新招聘信息加入时间:2008-3-13 11:24:44单位信息单位名称:济南盛信达科技有限公司单位所在地:山东省济南市高新区成立时间:单位性质:其他企业所属行业:制造业单位简介济南盛信达科技有限公司,国家重点高新技术企业,具有自营进出口权。

为外向型科集研发、外贸、营销于一体.公司几大产品均为国内首创或专利产品。

公司先后获得“国省高新技术企业”等荣誉称号。

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傅克反应

傅克反应

傅克反应傅-克反应傅-克(傅瑞德尔-克拉夫茨)反应:芳香烃在无水AlCl3作用下,环上的氢原子也能被烷基和酰基所取代。

这是一个制备烷基烃和芳香酮的方法,称为Friedel—Crafts反应,简称傅-克反应。

苯环上有强吸电子基(如-NO2 、-SO3H 、-COR)时,不发生傅-克反应。

a、烷基化反应:卤代烷在 AlCl3的作用下生成C+, C+在进攻苯环之前会发生重排成稳定的C+(三个C以上)烷基化反应的缺点是副反应的发生b、硝基化反应:常用的硝基化试剂是酰卤,此外还可以用酸酐。

优点是产物较纯。

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傅-克酰基化反应机理

傅-克酰基化反应机理

傅-克酰基化反应机理
傅-克酰基化反应(Fujiwara-Moritani酰基化反应)是一种有机合成中常用的方法,用于将芳香化合物上的氢原子取代为酰基基团。

下面我将从多个角度对傅-克酰基化反应的机理进行全面解释。

傅-克酰基化反应的机理可以分为以下几个步骤:
1. 氟化反应,首先,芳香化合物经过氟化反应,将氟原子引入芳环上的位点。

这一步骤通常使用氟化亚铁(FeF3)或氟化亚锡(SnF2)等作为催化剂。

2. 氟基离去,在氟化反应后,芳香化合物中的氟原子会发生离去,生成芳香环上的正离子中间体。

这一步骤是整个反应的关键步骤,也是决定产物选择性的重要因素。

3. 酰基化反应,生成的正离子中间体与酰化试剂反应,将酰基基团引入芳香环上的位点。

常用的酰化试剂包括酰氯、酰酸酐或酰胺等。

4. 氢原子转移,在酰基化反应后,产生的芳香化合物中的负离
子中间体会发生氢原子的转移,形成最终的酰基化产物。

需要注意的是,傅-克酰基化反应是一个复杂的反应过程,具体的机理可能会因具体的底物和试剂而有所不同。

此外,催化剂的选择和反应条件的调节也会对反应的选择性和效率产生影响。

总结起来,傅-克酰基化反应是一种将芳香化合物上的氢原子取代为酰基基团的有机合成方法。

通过氟化反应、氟基离去、酰基化反应和氢原子转移等步骤,可以实现对芳香化合物的酰基化修饰。

这种反应在药物合成、材料科学等领域具有广泛的应用前景。

发生傅克反应的条件

发生傅克反应的条件

发生傅克反应的条件
傅克反应是指在气相中,分子间发生交换反应的化学反应。

下面我们来详细了解一下发生傅克反应的条件。

1.温度
傅克反应的温度通常比较高,一般在300-500℃之间。

这是因为在高温下,分子的热运动比较剧烈,分子之间的碰撞概率增加,反应速率也会增加。

2.压力
傅克反应的压力通常比较低,一般在几百帕到几千帕之间。

这是因为在低压下,分子的自由程比较长,分子之间的碰撞概率也会增加,反应速率也会增加。

3.反应物的浓度
傅克反应的反应物浓度越高,反应速率也会越快。

这是因为在高浓度下,分子之间的碰撞概率更高,反应速率也会更快。

4.反应物的种类
傅克反应通常发生在同种分子之间,或者是同种分子中不同原子之间的交换反应。

这是因为在同种分子之间,分子之间的相互作用力比较强,反应速率也会更快。

5.反应物的性质
傅克反应通常发生在分子中具有较高极性的原子之间,如氢、氧、氮等。

这是因为这些原子之间的相互作用力比较强,反应速率也会更快。

6.催化剂
催化剂可以加速傅克反应的速率,促进反应的进行。

常用的催化剂有金属催化剂和非金属催化剂等。

发生傅克反应的条件有很多,其中温度、压力、反应物浓度、反应物种类、反应物性质和催化剂等因素都会对反应速率产生影响。

只有在适当的条件下,傅克反应才能够顺利进行。

傅克反应资料讲解

傅克反应资料讲解

傅克反应傅-克反应傅里德-克拉夫茨反应,简称傅-克反应,是一类芳香族亲电取代反应,1877年由法国化学家查尔斯·傅里德(Friedel C)和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨(Crafts J)共同发现。

该反应主要分为两类:烷基化反应和酰基化反应。

傅-克反应:(1)傅-克烷基化反应;(2)傅-克酰基化反应傅-克烷基化反应傅-克烷基化反应在强路易斯酸的催化下使用卤代烃对一个芳环进行烷基化。

假设使用无水氯化铁作为催化剂,在氯化铁的作用下,卤代物产生碳正离子,碳正离子进攻苯环并取代环上的氢,最后产生烷基芳香族化合物和氯化氢。

总反应式如下:傅-克烷基化机理这类反应有个严重缺点:由于烷基侧链的供电性,反应产物比起原料具有更高的亲核性,于是产物苯环上的另一个氢继续被烷基所取代,导致了过烷基化现象而形成了众多副产物。

由于这类反应是可逆的,还可能出现烷基被其他基团所取代的副产物(例如被氢取代时,也称为傅-克脱烷基化反应);另外长时间的反应也会导致基团的移位,通常是转移至空间位阻较小、热力学稳定的间位产物。

另外如果氯不是处于三级碳原子(叔碳原子)上,还有可能发生碳正离子重排反应,而这取决于碳正离子的稳定性:即三级碳>二级碳>一级碳。

空间位阻效应可以被利用于限制烷基化的数量,比如1,4-二甲氧基苯的叔丁基化反应。

1,4-二甲氧基苯的叔丁基化烷基化的底物并不局限于卤代烃类,傅-克烷基化可以使用任何的碳正离子中间体参与反应,如一些烯烃,质子酸,路易斯酸,烯酮,环氧化合物的衍生物。

如合成1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷就可以从苯与3-氯-2-甲基丙烯进行反应:1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷的合成曾有研究实例表明亲电试剂还能选用由烯烃和NBS生成的溴离子。

通过烯烃的傅-克烷基化在这个反应中三氟甲磺酸钐被认为在卤离子形成中活化了NBS的供卤素能力。

傅-克去烷基化反应傅-克烷基化是一个可逆反应。

在逆向傅-克反应或者称之为傅-克去烷基化反应当中烷基可以在质子或者路易斯酸的存在下去除。

苯的傅克反应机理

苯的傅克反应机理

苯的傅克反应机理
苯的傅克反应是指苯分子发生亲电取代反应,其中被取代的基团是通过一个亲电试剂与苯发生反应。

该反应常常需要在存在强酸催化剂的条件下进行。

傅克反应的机理可以分为以下几步骤:
1. 亲电试剂与强酸催化剂反应:亲电试剂如卤素或烷基卤化物与强酸催化剂发生反应,生成亲电中间体,同时释放出酸。

2. 阳离子攻击:生成的亲电中间体与苯反应,在苯环上形成一个共轭阳离子或亲电中间体。

这个中间体是非常不稳定的中间物。

3. 亲核试剂进攻:苯环的π电子云与亲电中间体上的正电荷形成共轭,这会使得苯环变得更加亲电,使其成为一个进攻点。

亲核试剂(如卤素离子、硝酸离子等)与苯环上的亲电中间体发生反应,将一个基团连接到苯环上。

4. 脱去酸:生成的产物依旧带有酸性,需要通过去除酸和质子化来恢复中性状态。

这个步骤通常在后续的工艺步骤中进行。

需要注意的是,在苯环上进行傅克反应会导致芳香性的部分丧失,因为苯环上的烯电子会与亲电中间体上的正电荷形成共轭。

但是,通过在反应中使用酸催化剂和适当的条件,可以在芳香性的基础上实现该反应。

总结来说,苯的傅克反应机理包括亲电试剂与酸的反应生成亲电中间体,亲电中间体与苯环上形成共轭阳离子或亲电中间体,亲核试剂进攻苯环上的亲电中间体,形成新的基团连接在苯环上,最后通过去除酸和质子化来恢复中性状态。

friedel-crafts反应

friedel-crafts反应

friedel-crafts反应
傅克反应即为Friedel-Crafts 反应,是1877年指由法国化学家Friede 和美国化学家Crafts 发现的制备烷基苯和芳酮的的反应。

卤代烷在催化剂路易斯酸[ AlX3,FeX3 ]的存在下,与芳烃发生取代反应,生成烷基苯的反应,统称为傅克烷基化反应。

反应要求
不同的烷基化试剂和酰基化试剂需要不同的催化剂,其活性也有变化;同样,芳香性化合物的结构不同,需要的催化剂也不同。

也就是说,试剂、芳香性化合物、催化剂三者要匹配才是一个好的催化反应。

三氯化铝是常用的有效的催化剂。

不同的反应需要催化剂的量也不同,取决于烷基化试剂和酰基化试剂的种类。

在酰基化反应中,酰基化试剂和产物芳酮中都含有羰基,能与催化剂配合,形成稳定的配合物,因此需要催化剂的量至少比酰基化试剂的量多才行。

有的副产物还需要消耗催化剂,进行制备反应时必须考虑催化剂的合理用量。

此外,这类催化剂极易吸水、水解或形成配合物而失去催化作用。

傅列德尔克拉夫茨反应

傅列德尔克拉夫茨反应

反应机理
在烷基化反应中,反应并不停止在一烷基化阶段,由于生成的烷基苯比苯易于烷基化,还可以生成多烷基取 代的芳烃。以苯的乙基化为例,除乙苯外,还生成二乙苯和三乙苯等。如果加入过量的苯,则可以提高乙苯的产 率,抑制多乙苯的生成,这是因为傅列德尔-克拉夫茨烷基化反应是可逆反应。
傅列德尔克拉夫茨反应
如果苯与过量的溴乙烷反应,则生成二乙苯与三乙苯等。这里,如果单纯地按照苯环定位规律的话,二乙苯 主要应是对位和邻位的二乙苯异构体,三乙苯主要是1,2,4-三乙苯。事实上二乙苯主要是间位异构体,三乙苯 主要是1,3,5-三乙苯(87%)。其原因还是在于傅列德尔一克拉夫茨烷基化反应是可逆的,反应是热力学控制的, 而间位异构体是热力学上最稳定的。
在酰基化反应中,反应可以停止在一酰基化阶段。例如,苯和乙酐反应,可得较纯的苯乙酮。
烷基化反应和酰基化反应都是放热反应。一般可用二硫化碳和硝基苯等作为傅列德尔一克拉夫茨反应的溶剂。
反应要求
不同的烷基化试剂和酰基化试剂需要不同的催化剂,其活性也有变化;同样,芳香性化合物的结构不同,需 要的催化剂也不同。也就是说,试剂、芳香性化合物、催化剂三者要匹配才是一个好的催化反应。三氯化铝化试剂和酰基化试剂的种类。
性质
烷基化反应在烷基化反应中用三个以上碳原子的直链伯卤代烷的烷基化试剂时,特点为: ①烷基化反应亲电试剂为碳正离子,有重排现象,故烷基化产物有异构化现象; ②烷基化反应为可逆反应故烷基苯可进行歧化反应即一分子烷基苯脱烷基变成苯另一分子烷基苯增加烷基变 成二烷基苯; ③生成的烷基苯更容易进行烷基化反应故烷基化反应能生成多元取代产物; ④苯环上有强吸电子基如硝基、磺基时不易发生烷基化反应。酰基化反应催化剂的作用是形成酰基碳正离子。
特点

2017.8.14-傅克反应

2017.8.14-傅克反应

(3)由于烷基化反应是可逆的,烷基苯在强酸的催化下,能够发生烷基 的歧化和转移。当苯过量时,则有利于发生烷基的转移,使多烷基苯向单 烷基苯转化。利用这一性质,在制备单取代烷基苯时,可使副产物的多烷 基苯与苯发生烷基转移,即脱烷基再与苯进行烷基化,以增加单取代烷基 苯的收率。 (4)芳环上的取代基对傅克烷基化反应有较大影响,当芳环上连有硝基、 氰基等吸电子基团时,反应不易进行,甚至不能发生。
傅克反应原理及实验技巧
目录
简介
Friedel–Crafts 烷基化反应
Friedel–Crafts 酰基化反应 傅克反应的操作方法 烷基化与酰基化的异同
一、简介
傅里德-克拉夫茨反应,简称傅-克反应,英文Friedel–Crafts reaction,是 一类芳香族亲电取代反应,1877年由法国化学家查尔斯· 傅里德(Friedel C) 和美国化学家詹姆斯· 克拉夫茨(Crafts J)共同发现。 Friedel–Crafts 反应是一种重要的形成碳碳单键的反应,而碳碳单键的形 成是有机合成中极为重要的一部分内容。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
离产物。
如用氟化氢作催化剂,就把反应物溶解在大量液体氟化氢中, 在室温下放置一定时间,让氟化氢自行蒸发掉,设备要用聚乙 烯材料,铜、镍和不锈钢器具也可以用。 用氟化硼为催化剂时,可以把反应物和溶剂混合,在搅拌下通 入氟化硼气体。
五、烷基化与酰基化的异同
相同点:催化剂相同;反应机理相似;苯环上带有强吸电子基时 (如硝基、磺基、酰基和氰基等),一般不发生反应。 不同点:烷基化反应是可逆的,而酰基化反应不可逆;由于烷基 化反应的可逆性,所以常常伴随着歧化反应,即一份子的烷基苯 脱烷基,另一分子则增加烷基。

最新傅克反应

最新傅克反应

傅-克反应12傅里德-克拉夫茨反应,简称傅-克反应,是一类芳香族亲电取代反应,1877 3年由法国化学家查尔斯·傅里德(Friedel C)和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨4(Crafts J)共同发现。

该反应主要分为两类:烷基化反应和酰基化反应。

56傅-克反应:(1)傅-克烷基化反应;(2)傅-克酰基化反应7傅-克烷基化反应8傅-克烷基化反应在强路易斯酸的催化下使用卤代烃对一个芳环进行烷基化。

9假设使用无水氯化铁作为催化剂,在氯化铁的作用下,卤代物产生碳正离子,10碳正离子进攻苯环并取代环上的氢,最后产生烷基芳香族化合物和氯化氢。

总11反应式如下:1213傅-克烷基化机理14这类反应有个严重缺点:由于烷基侧链的供电性,反应产物比起原料具有更15高的亲核性,于是产物苯环上的另一个氢继续被烷基所取代,导致了过烷基化16现象而形成了众多副产物。

由于这类反应是可逆的,还可能出现烷基被其他基17团所取代的副产物(例如被氢取代时,也称为傅-克脱烷基化反应);另外长时18间的反应也会导致基团的移位,通常是转移至空间位阻较小、热力学稳定的间19位产物。

另外如果氯不是处于三级碳原子(叔碳原子)上,还有可能发生碳正20离子重排反应,而这取决于碳正离子的稳定性:即三级碳>二级碳>一级碳。

空21间位阻效应可以被利用于限制烷基化的数量,比如1,4-二甲氧基苯的叔丁基化22反应。

23241,4-二甲氧基苯的叔丁基化25烷基化的底物并不局限于卤代烃类,傅-克烷基化可以使用任何的碳正离子中26间体参与反应,如一些烯烃,质子酸,路易斯酸,烯酮,环氧化合物的衍生物。

27如合成1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷就可以从苯与3-氯-2-甲基丙烯进行反应:28291-氯-2-甲基-2-苯基丙烷的合成30曾有研究实例表明亲电试剂还能选用由烯烃和NBS生成的溴离子。

3132通过烯烃的傅-克烷基化33在这个反应中三氟甲磺酸钐被认为在卤离子形成中活化了NBS的供卤素能力。

傅克反应 羰基氧离去

傅克反应 羰基氧离去

傅克反应羰基氧离去傅克反应(Fukui reaction)是有机化学中一种重要的氧离去反应,也称为羰基氧离去反应(carbonyl oxygen transfer)。

它是指在特定的条件下,羰基化合物中的氧原子离去,形成一个碳碳双键。

这种反应的机理和应用广泛,对于有机合成和药物化学等领域具有重要意义。

傅克反应最常见的例子是酯的酸催化氧离去。

在酸性条件下,酯可以通过加热或其他激发方式发生氧离去反应。

这种反应通常涉及到一个酯分子和一个酸催化剂,产生一个酰基碳中心和一个醇。

在这个过程中,酯中的羰基氧原子离去,生成了一个碳碳双键。

傅克反应的机理可以通过酸催化下的两步反应来解释。

首先,酸催化剂可以负责将酯中的氧原子质子化,形成一个羟基阳离子。

这个质子化的羟基阳离子可以经历一个酸催化的质子转移,将质子转移到邻近的碳上。

这个过程形成了一个酰基碳阳离子。

接下来,这个碳阳离子可以发生一个羰基氧离去,生成一个碳碳双键和一个醇。

整个反应的过程中,酸催化剂起到了促进反应的作用,同时也参与了反应中间体的形成。

傅克反应不仅限于酯的氧离去,还可以涉及其他类型的羰基化合物,如醛、酮、酸等。

在不同的条件下,这些羰基化合物可以通过傅克反应发生氧离去,生成相应的双键产物。

此外,傅克反应还可以通过选择性控制反应条件,实现对羰基化合物的特定位置进行氧离去,从而合成具有特定结构的有机分子。

傅克反应在有机合成中具有广泛的应用。

它可以用于合成具有双键结构的化合物,从而扩展有机分子的结构多样性。

傅克反应还可以用于构建复杂分子骨架,合成天然产物和药物分子。

通过合理设计反应条件和催化剂选择,傅克反应可以实现高产率和高选择性的转化,为有机化学合成提供了重要的工具和方法。

总结起来,傅克反应是一种重要的氧离去反应,可以通过酸催化在特定条件下使羰基化合物中的氧原子离去,形成一个碳碳双键。

这种反应机理复杂,但在有机合成和药物化学等领域具有广泛的应用前景。

通过傅克反应,可以合成具有特定结构和功能的有机分子,为化学研究和应用提供有力支持。

傅克反应

傅克反应

傅-克反应傅里德-克拉夫茨反应,简称傅-克反应,是一类芳香族亲电取代反应,1877年由法国化学家查尔斯·傅里德(Friedel C)和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨(Crafts J)共同发现。

该反应主要分为两类:烷基化反应和酰基化反应。

傅-克反应:(1)傅-克烷基化反应;(2)傅-克酰基化反应傅-克烷基化反应傅-克烷基化反应在强路易斯酸的催化下使用卤代烃对一个芳环进行烷基化。

假设使用无水氯化铁作为催化剂,在氯化铁的作用下,卤代物产生碳正离子,碳正离子进攻苯环并取代环上的氢,最后产生烷基芳香族化合物和氯化氢。

总反应式如下:傅-克烷基化机理这类反应有个严重缺点:由于烷基侧链的供电性,反应产物比起原料具有更高的亲核性,于是产物苯环上的另一个氢继续被烷基所取代,导致了过烷基化现象而形成了众多副产物。

由于这类反应是可逆的,还可能出现烷基被其他基团所取代的副产物(例如被氢取代时,也称为傅-克脱烷基化反应);另外长时间的反应也会导致基团的移位,通常是转移至空间位阻较小、热力学稳定的间位产物。

另外如果氯不是处于三级碳原子(叔碳原子)上,还有可能发生碳正离子重排反应,而这取决于碳正离子的稳定性:即三级碳>二级碳>一级碳。

空间位阻效应可以被利用于限制烷基化的数量,比如1,4-二甲氧基苯的叔丁基化反应。

1,4-二甲氧基苯的叔丁基化烷基化的底物并不局限于卤代烃类,傅-克烷基化可以使用任何的碳正离子中间体参与反应,如一些烯烃,质子酸,路易斯酸,烯酮,环氧化合物的衍生物。

如合成1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷就可以从苯与3-氯-2-甲基丙烯进行反应:1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷的合成曾有研究实例表明亲电试剂还能选用由烯烃和NBS生成的溴离子。

通过烯烃的傅-克烷基化在这个反应中三氟甲磺酸钐被认为在卤离子形成中活化了NBS的供卤素能力。

傅-克去烷基化反应傅-克烷基化是一个可逆反应。

在逆向傅-克反应或者称之为傅-克去烷基化反应当中烷基可以在质子或者路易斯酸的存在下去除。

傅克反应

傅克反应

傅-克反应傅里德-克拉夫茨反应,简称傅-克反应,是一类芳香族亲电取代反应,1877年由法国化学家查尔斯·傅里德(Friedel C)和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨(Crafts J)共同发现。

该反应主要分为两类:烷基化反应和酰基化反应。

傅-克反应:(1)傅-克烷基化反应;(2)傅-克酰基化反应傅-克烷基化反应傅-克烷基化反应在强路易斯酸的催化下使用卤代烃对一个芳环进行烷基化。

假设使用无水氯化铁作为催化剂,在氯化铁的作用下,卤代物产生碳正离子,碳正离子进攻苯环并取代环上的氢,最后产生烷基芳香族化合物和氯化氢。

总反应式如下:傅-克烷基化机理这类反应有个严重缺点:由于烷基侧链的供电性,反应产物比起原料具有更高的亲核性,于是产物苯环上的另一个氢继续被烷基所取代,导致了过烷基化现象而形成了众多副产物。

由于这类反应是可逆的,还可能出现烷基被其他基团所取代的副产物(例如被氢取代时,也称为傅-克脱烷基化反应);另外长时间的反应也会导致基团的移位,通常是转移至空间位阻较小、热力学稳定的间位产物。

另外如果氯不是处于三级碳原子(叔碳原子)上,还有可能发生碳正离子重排反应,而这取决于碳正离子的稳定性:即三级碳>二级碳>一级碳。

空间位阻效应可以被利用于限制烷基化的数量,比如1,4-二甲氧基苯的叔丁基化反应。

1,4-二甲氧基苯的叔丁基化烷基化的底物并不局限于卤代烃类,傅-克烷基化可以使用任何的碳正离子中间体参与反应,如一些烯烃,质子酸,路易斯酸,烯酮,环氧化合物的衍生物。

如合成1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷就可以从苯与3-氯-2-甲基丙烯进行反应:1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷的合成曾有研究实例表明亲电试剂还能选用由烯烃和NBS生成的溴离子。

通过烯烃的傅-克烷基化在这个反应中三氟甲磺酸钐被认为在卤离子形成中活化了NBS的供卤素能力。

傅-克去烷基化反应傅-克烷基化是一个可逆反应。

在逆向傅-克反应或者称之为傅-克去烷基化反应当中烷基可以在质子或者路易斯酸的存在下去除。

傅克反应

傅克反应
Hale Waihona Puke 例:各种烷基化试剂及方程式
+ C H 3 C H 2 C l A 0 l-C 2 5 l3
C H 2 C H 3
.
机理:卤代烃等烷基化试剂在路易斯酸 作用下生成烷基碳正离子,作为亲电试 剂进攻芳环,形成的中间体σ-络合物失 去一个质子得到芳烃烷基化产物。
.
注意!
并不是傅-克烷基化反应都经过碳正离子: 活泼芳香C-H键对亲电试剂(如羰基化合 物,α,β-不饱和羰基化合物等)的加 成生成新C-C键的反应也归属为傅-克烷 基化反应。其反应历程中并不包括碳正 离子的形成。
2、由于烷基是给电子基团,是活化基团,故烷基化反应易生成
多取代物。
3、烷基化反应是可逆反应,催化剂对逆反应也具催化作用。
.
二、傅-克酰基化反应
酰基化反应:指芳香化合物在酸(路易斯酸或质子酸 )催化作用下与亲电试剂酰卤作用,在芳环上导入酰 基的反应。
试剂:酰卤、酸酐、羧酸
例如:
.
反应机理
在催化剂作用下,酰化试剂首先生成酰 基正离子,然后和芳环发生亲电取代反 应。
.
注意!
当苯环上有强钝化取代基时,傅-克反 应则无法进行。
当苯与三个或三个以上的C组成的卤代 烃发生反应时,生成的主要产物是重排 产物。
.
傅瑞德尔( Charles Friedel ,1832--1899 ,法国化学家)
傅瑞德尔生于法国斯特拉斯堡( strasboury ),在 武慈指导下学习化学, 1869 年获得博士学位, 1876 年任教授,八年后接替武慈首席有机化学教授位置。 傅瑞德尔对矿物学和有机化学的研究很有成就。合成 了异丙醇,乳酸和甘油,从 1874 年至 1891 年和美 国化学家克拉夫茨( Crafts )合作,发现无水三氯 化铝催化下把卤代烷加到苯中,便会反应。以他们名 字名的称为 Friedel-Crafts 烷基化和酰基化反应。
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傅克反应
傅-克反应
傅里德-克拉夫茨反应,简称傅-克反应,是一类芳香族亲电取代反应,1877年由法国化学家查尔斯·傅里德(Friedel C)和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨(Crafts J)共同发现。

该反应主要分为两类:烷基化反应和酰基化反应。

傅-克反应:(1)傅-克烷基化反应;(2)傅-克酰基化反应
傅-克烷基化反应
傅-克烷基化反应在强路易斯酸的催化下使用卤代烃对一个芳环进行烷基化。

假设使用无水氯化铁作为催化剂,在氯化铁的作用下,卤代物产生碳正离子,碳正离子进攻苯环并取代环上的氢,最后产生烷基芳香族化合物和氯化氢。

总反应式如下:
傅-克烷基化机理
这类反应有个严重缺点:由于烷基侧链的供电性,反应产物比起原料具有更高的亲核性,于是产物苯环上的另一个氢继续被烷基所取代,导致了过烷基化现象而形成了众多副产物。

由于这类反应是可逆的,还可能出现烷基被其他基团所取代的副产物(例如被氢取代时,也称为傅-克脱烷基化反应);另外长时间的反应也会导致基团的移位,通常是转移至空间位阻较小、热力学稳定的间位产物。

另外如果氯不是处于三级碳原子(叔碳原子)上,还有可能发生碳正离子重排反应,而这取决于碳正离子的稳定性:即三级碳>二级碳>一级碳。

空间位阻效应可以被利用于限制烷基化的数量,比如1,4-二甲氧基苯的叔丁基化反应。

1,4-二甲氧基苯的叔丁基化
烷基化的底物并不局限于卤代烃类,傅-克烷基化可以使用任何的碳正离子中间体参与反应,如一些烯烃,质子酸,路易斯酸,烯酮,环氧化合物的衍生物。

如合成1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷就可以从苯与3-氯-2-甲基丙烯进行反应:
1-氯-2-甲基-2-苯基丙烷的合成
曾有研究实例表明亲电试剂还能选用由烯烃和NBS生成的溴离子。

通过烯烃的傅-克烷基化
在这个反应中三氟甲磺酸钐被认为在卤离子形成中活化了NBS的供卤素能力。

傅-克去烷基化反应
傅-克烷基化是一个可逆反应。

在逆向傅-克反应或者称之为傅-克去烷基化反应当中烷基可以在质子或者路易斯酸的存在下去除。

例如,在用溴乙烷对苯的多重取代当中,由于烷基是一个活化基团,原来期待能够得到邻对位取代的产物。

然而真正的反应产物是1,3,5-三乙基苯,即所有烷基取代都是间位取代。

热力学反应控制使得该反应产生了热力学上更稳定的间位产物。

通过化学平衡,间位产物比起邻对位产物降低了空间位阻。

因此反应最终的产物是一系列烷基化与去烷基化共同作用的结果。

1,3,5-三乙基苯的合成
傅-克酰基化反应
傅-克酰基化反应是在强路易斯酸做催化剂条件下,让酰氯与苯环进行酰化的反应。

此反应还可以使用羧酸酐作为酰化试剂,反应条件类似于烷基化反应的条件。

酰化反应比起烷基化反应来说具有一定的优势:由于羰基的吸电子效应的影响(钝化基团),反应产物(酮)通常不会像烷基化产物一样继续多重酰化。

而且该反应不存在碳正离子重排,这是由于酰基正离子可以共振到氧原子上从而稳定碳离子(不同于烷基化形成的烷基碳正离子,正电荷非常容易重排到取代基较多的碳原子上)。

生成的酰基可以用克莱门森还原反应、沃尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原反应或者催化氢化等反应转化为烷基。

条件:氯化铝为催化剂,回流,无水
傅-克酰化的成功与否取决于酰氯试剂的稳定性。

比如甲酰氯就由于不稳定而不能进行,因此合成苯甲醛就需要其他的方法,如Gattermann-Koch反应:在氯化铝和氯化亚铜的催化下,通过苯、一氧化碳与氯化氢在高压当中合成。

反应机理
第一步是在路易斯酸的条件下,氯的解离形成酰基碳正离子:
第二步是接下来的芳环亲电试剂进攻酰基正离子:
最后一步,电荷转移至氯原子形成HCl,而AlCl3催化剂重新形成:
如果需要的话产生的芳香酮可以接着被还原形成相应的芳环烷基侧链,见:沃尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原反应或者Clemmensen还原,两者的区别在于溶剂的酸碱性。

傅-克羟基烷基化
芳环和一定的醛酮形成相应的羟基取代的烷基化产物:
展望与变化
该反应与以下经典的人名反应相关:
酰化产物可以通过Clemmensen还原转化成烷基化产物。

Gattermann-Koch反应可以通过苯来合成苯醛。

Gattermann反应可以通过氢氰酸对芳环进行甲酰化。

Houben-Hoesch反应可以通过氰类化合物来合成芳醛。

Fries重排反应可以通过芳基酯重排得到芳基酮。

Scholl反应可以让两个芳基直接偶联(有些时候被称作 Friedel–Crafts芳香化)。

Zincke-Suhl反应可以让甲基苯酚和四氯化碳反应得到环己烯二酮。

布兰克氯甲基化反应:通过盐酸,氯化锌的催化通过甲醛将氯甲基引入芳基。

Bogert-Cook合成 (1933) 通过脱水反应和异构化,将 1-β-苯乙环己醇合成菲。

Darzens-Nenitzescu酮合成法(1910, 1936)将环己烯和乙酰氯反应得到甲基环己基酮。

Nenitzescu还原酰化(1936) 绿色化学当中,氯化铝被石墨代替用于和2-溴丁烷进行对二甲苯的烷基化。

因为其碳正离子的稳定性更弱,此类反应不适用于一级卤代烃
染料
Friedel–Crafts反应应用于很多染料的合成,比如:三苯基甲烷和氧杂蒽染料。

图例通过两当量的百里酚和邻苯二甲酸酐合成百里酚酞(一种pH指示剂)。

百里酚酞的合成
图例通过邻苯二甲酸酐和间苯二酚在氯化锌的催化下得到氟代荧光素。

而在反应中用N,N-二乙基氨基酚取代间苯二酚做则得到罗丹明B:
罗丹明B的合成
Haworth 反应
Haworth反应是合成1-四氢萘酮的一个传统方法。

在这个例子当中苯和琥珀酸酐反应,中间产物被还原,然后继续和羧酸进行FC酰化。

Haworth反应
另外一个相关反应,从萘作为原料合成菲就是利用琥珀酸酐进行了一系列的反应。

Haworth菲合成
利用傅-克反应进行芳香烃类的检测
利用氯仿和氯化铝催化剂和芳香化合物反应得到三芳香环取代甲烷,由于通常具有亮丽的颜色这种反应能够用来在实验室内检验芳香化合物。

拓展
如同克莱森重排的发展一样,傅-克酰基化反应先是在芳香族化合物的反应中发现和应用,而后来发现该反应同样适用于非芳香族化合物(主要是烯
烃)。

比如环己烯与乙酰氯在三氯化铝的作用下生成共轭环己烯基酮,而这个方法已经发展为一种重要的合成共轭不饱和酮的方法(Nenitzescu反应)。

比如在天然产物kelsoene的一种合成方法中就利用了分子内非芳香Friedel–Crafts反应:
非芳香族化合物中发生的傅克烷基化反应也很常见。

最常见的是分子内发生的傅克烷基化反应(但往往冠以其他称呼,比如说阳离子成环反应之类,本质上就是傅-克反应的一种变体。

)。

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