Реакция Фриделя — Крафтса — способ алкилирования и ацилирования ароматических соединений в присутствии катализаторов кислотного характера, например AlCl ₃ , BF ₃ , ZnCl ₂ , FeCI ₃ , 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 в 1877—78 г.г.

Механизм реакции

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

${\displaystyle {\mathsf {C_{2}H_{5}Cl+AlCl_{3}\rightarrow C_{2}H_{5}^{+}[AlCl_{4}]^{-}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {C_{2}H_{5}^{+}+C_{6}H_{6}\rightarrow C_{6}H_{5}C_{2}H_{5}+H^{+}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}COCl+AlCl_{3}\rightarrow CH_{3}CO^{+}[AlCl_{4}]^{-}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}CO^{+}+C_{6}H_{6}\rightarrow CH_{3}COC_{6}H_{5}+H^{+}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {H^{+}+[AlCl_{4}]^{-}\rightarrow HCl+AlCl_{3}}}}$

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 с трудом вступают реагенты, содержащие электроноакцепторные группировки (например, -NO ₂ ) и не вступают реагенты, содержащие группировки, способные связывать кислоты Льюиса (например, -OH , -NH ₂ ).

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М. : Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5 (Три-Ятр). — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9 .