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。

(* ch° gj *

Mc,

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轻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：由丁烷基侧链的供电性，反应产物比起原料具有更高的亲核性，丁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。由丁这类反应是可逆的，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、热力学稳定的问位产物。另外如果氯不是处丁三级碳原子(叔碳原子)上，还有可能发生碳正离子重排反应，而这取决丁碳正离子的稳定性：即三级碳＞二级碳＞一级碳。空间位阻效应可以被利用丁限制烷基化的数量，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丁卤代轻类,傅-克烷基化可以使用任何的碳正离子中问体参与反应，如一些烯轻，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

通过烯轻的傅-克烷基化

在这个反应中三氟甲磺酸使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，在用漠乙烷对苯的多

重取代当中，由丁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问位取代。热力学反应控制使得该反应产生了热力学上更稳定的问位产物。通过化学平衡，问位产

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。此反应还可以使用埃酸酎作为酰化试剂，反应条件类似丁烷基化反应的条

件。酰化反应比起烷基化反应来说具有一定的优势：由丁球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，这是由丁酰基正离子可以共振到氧原子上从而稳定碳离子（不同丁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、沃尔夫一凯惜纳一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丁酰氯试剂的稳定性。比如甲酰氯就由丁不稳定而不能进行，因此合成苯甲醛就需要其他的方法，如Gattermann-Koch反应：在氯化铝和氯化业铜的催化下，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A1C13催化剂重新形成:

II

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,两者的区别在丁溶剂的酸碱性。

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反应可以通过氢袱酸对芳环进行甲酰化。

Houben-Hoesch反应可以通过袱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-&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丁和2 -漠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，此类反应不适用丁一级卤代轻

染料

Friedel Crafts反应应用丁很多染料的合成，比如：三苯基甲烷和氧杂蕙染料。

图例通过两当量的白里酚和邻苯二甲酸酊合成白里酚猷（一种pH指示剂）

白里酚猷的合成

图例通过邻苯二甲酸酎和问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-二乙基氨基酚取代问苯二酚做则得到罗丹明B:

Haworth 反应

Haworth 反应

另外一个相关反应，从蔡作为原料合成菲就是利用琥珀酸酎进行了一系列的反应。