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1、Friedel-Crafts酰基化反应XXX(XXXX大学，XX)摘要：本文对Friedel-Crafts酰基化反应的机理、反应试剂、催化剂及其在药物合成中的应用和发展做了简要介绍。关键词：Friedel-Crafts酰基化反应；反应机理；反应试剂；研究进展CharlesFriedel(1832~1899)出生于法国的斯特拉斯堡(Strasbourg)。父亲是一位银行家,但对自然科学有浓厚的兴趣;母亲是法兰西学院和自然历史博物馆教授的女儿。在家庭的影响下,他从小就对实验科学很感兴趣并最后选择它作为终身职业。他结识
2、了著名的法国化学家Wurtz(CharlesAdolpheWurtz,1817~1884)并在他指导下开始了有机合成的研究。1856年毕业后,Friedel就在Wurtz的医学院实验室进行研究工作。1861年,一位来自美国的年青工程师也到了Wurtz实验室进行研究工作,Friedel立即和他建立起友谊,他就是Crafts。JamesMasonCrafts(1839~1917)出生于美国的波士顿(Boston),用Zincke反应进行制备实验。他们选用不同的酰卤化物,在无水三氯化铝催化下与苯及其衍生物反应,结果均得
3、到缩合产物。除三氯化铝外,他们还试验了其它金属卤化物,发现氯化锌、氯化铁等可以代替三氯化铝作催化剂[1]。1877年5月间,和将上述发现先以两篇通讯的形式发表在法国化学会志上[2]。在接下来的短短六个星期里,他们再连续发表了三篇论文[3],清晰地勾划出三氯化铝及其它金属卤化物催化的芳烃和脂烃烷基化和酰基化反应的轮廓。正如他们在论文中所总结的那样“依照我们的看法,我们刚才所引用的例子已经足以说明这个新方法的总原则,同时也足以说明它的适用范围。”5月22日,他们将这个用金属卤化物催化的制备烃类和酮类化合物的新方法申请
4、了法国专利[4],12月15日又申请了英国专利[5]。在1877~1888年的12年间,他们共同(有时也会分别与其他合作者)发表了关于这个反应的研究论文达60余篇。化学界遂将这个反应称为“Friedel-Crafts反应”,以纪念它的发现者为有机化学所作的杰出贡献。Friedel后来成为法国化学协会副会长;Crafts于1891年回国,后来当上了麻省理工学院的校长。Friedel-Crafts反应则成为一个规模庞大和应用广泛的重要有机反应类型而载入各国的有机化学教科书中,全世界的化学工作者将永远记着他们的名字和功
5、绩。反应机理芳烃与酰基化试剂如酰卤、酸酐、羧酸、烯酮等在Lewis酸(通常用无水三氯化铝)催化下发生酰基化反应，得到芳香酮：这是制备芳香酮类最重要的方法之一，在酰基化中不发生烃基的重排。机理：实例：溴代酚类化合物为反应试剂：溴代异黄酮的制备是以溴代脱氧安息香经Vilsmeier反应环合而得[6]。其中间体溴代脱氧安息香在合成时用溴代间苯二酚为原料,与取代苯乙酸,经Lewis酸三氟化硼催化进行Friedel-Crafts反应,引入酰基:1a:R1=R2=H,Br:4-3a:R1=R2=H1b:R1=R2=H,Br:
6、2-R=CH3,Br:5-1c:R1=R2=H,Br:5-3b:R1=R2=H1d:R1=R2=CH3,Br:4-R=CH3,Br:3-1e:R1=H,R2O(H),Br:2-3c:R1=R2=H(2.6-),Br:4-1f:R1=H,R2O(H),Br:4-3d:R1=R=CH32a:R=CH3R2=H,Br:5-2b:R=H4a:R1=R2=H2c:RO(H)+R=CH35a:R1=R2=H4b:R1=R2=CH3Br:4-5b:R1=R2=CH3Br:4-上述反应中当以4-溴间苯二酚(1a)为原料时得到收率
7、15%的预期产物3a,同时分离到38%的脱溴产物4a。以2-溴间苯二酚(1b)为原料时,得到收率37%的预期产物3b,也分离到脱溴产物4a,收率13%。在反应物中还分离出原料的溴化产物5a[7]。以羧酸为反应试剂F-C反应是酸中心催化的反应,明确各类反应对催化剂酸中心类型的要求具有重要的理论意义。F-C反应对固体酸中心类型的要求一般有以下3种情况[8]:(1)以L酸为主要的活性中心(如以卤代烃为烷基化试剂的反应);(2)以B酸为主要的活性中心(如以醇为烷基化试剂的反应);(3)同时以L酸和B酸为活性中心(如以酰氯
8、为酰化试剂的反应)。因此在以羧酸或酯为反应试剂的F-C反应体系中,各类反应对酸中心类型的要求及其作用机理特别值得关注。Padró等[9]报道了以乙酸为酰化试剂,苯酚在气固相反应条件下酰化合成邻(对)羟基苯甲酮的研究结果。乙酸分子在固体酸的B酸和L酸中心上活化生成相应碳正离子的机理及其和苯酚分子间的反应模式见图1。由图1(c)和(d)可看出,B酸中心是芳环上氧原子酰化的主要
