芳香化合物的反应

傅-克酰基化(Friedel-Crafts acylation)

/ FREE-del KRAFTS; AY-sil-ay-shun /

傅-克酰基化把一个酰基——一个与氧双键相连、并带有 R 基的碳,即 R-C(=O)-——接到苯环上,把苯变成芳基酮。可以把它看作傅-克烷基化“懂事”的兄弟:它同样在环上形成一根新的碳-碳键,却没有困扰烷基化的那两个麻烦。

亲电试剂是酰鎓离子(acylium ion)R-C(=O)(+),由酰氯(R-COCl)或酸酐与路易斯酸 AlCl3 生成。酰鎓离子很特别,因为它的正电荷通过共振由碳和氧共同分担,这使它稳定,而且关键是无法重排——所以你接上去的基团永远就是你画的那个。环进攻酰鎓离子的碳,生成芳正离子,失去一个质子,你就得到一个芳基酮。也不会过度反应:你刚装上的羰基是钝化基团,会使环变得不那么活泼,于是恰好停在一个酰基上。

正因这两大优点——不重排、不多酰化——傅-克酰基化是化学家在环上接一条干净、单一直链烷基的首选路线。策略是一个两步组合:先酰基化装上 R-C(=O)-,再把生成的酮一路还原成 -CH2-R(用克莱门森还原或沃尔夫-基希纳还原)。这一对步骤能让你干净地得到比如正丙苯,而直接烷基化会因重排而搞砸。一个实用提示:你需要略多于一当量的 AlCl3,因为产物酮的氧会结合并“缠住”催化剂。

苯 + CH3CH2-COCl,用 AlCl3 -> 苯基乙基酮(苯丙酮)。接着做一次克莱门森还原,C=O 变成 CH2,得到干净的正丙苯——这是直接烷基化做不出来的产物。

先酰基化再还原——通往单一、不重排烷基链的可靠路线。

酰鎓离子无法重排,且产物被钝化、不再继续反应,所以酰基化避开了烷基化的两个缺陷。但与烷基化一样,它在强钝化的环上(如硝基苯)仍会失败,这种环太缺电子,无法进攻亲电试剂。

又称
FC acylation弗里德-克拉夫茨酰基化弗里德-克拉夫茨醯基化