芳香族化合物→芳香族化合物、ケトン
概要
- ルイス酸存在下、酸ハライドもしくは酸無水物を用いることで、芳香環をアシル化する反応。電子供与基置換の芳香環のほうが、求引基置換のものより反応性が高い。
- Friedel-Craftsアルキル化反応は転位体や多置換体が副生するため、分子内反応以外には用いにくい。一方、アシル化は電子求引性置換のため、通常一段階で反応が止まる。このため、分子間反応でも合成に用いやすい。
基本文献
- Friedel, C.; Crafts, J. M. Compt. Rend. 1877, 84, 1450.
- Crafts, J. M.; Ador, E. Ber. 1877, 10, 2173.
- Crafts, J. M.; Ador, E. Bull. Soc. Chim. France 1880, 531.
Review
- Price, C.C. Org. React. 1946, 3, 1.
- Gore, P. Chem. Rev. 1955, 55, 229. DOI: 10.1021/cr50002a001
- Groves, J. K. Chem. Soc. Rev. 1972, 1, 73. DOI: 10.1039/CS9720100073
- Eyley, S. C. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 2, 707.
- Heaney, H. Comprehensive Organic Synthesis 1991, 2, 733.
- Rueping, M. Nachtsheim, B. J. Beilstein J. Org. Chem. 2010, 6, 1. DOI:10.3762/bjoc.6.6
反応機構
求電子芳香族置換反応(SEAr)形式で進行する。酸ハライドとAlCl3から、高い求電子性を持つアシリウムイオンが生成し、これが活性種として働くとされる。
反応例
Fridel-Craftsアルキル化は一置換で止めることが難しい。このためFriedel-Craftsアシル化に引き続くClemmensen還元などで、一置換アルキル化体を合成する代替プロセスがしばしば用いられる。
以下はその一例[1]である。
フェノールフタレインの合成
実験手順
アニソール誘導体(380 mg, 2 mmol)をジクロロメタン(5 mL)に溶解し、窒素雰囲気下で0℃に冷却する。無水塩化アルミニウム(400 mg, 3 mmol)をゆっくり加え、混合物を15分撹拌する。酸塩化物(456mg, 2 mmol)のジクロロメタン溶液(5 mL)を0℃で滴下し、30分撹拌後、室温に昇温して一晩撹拌する。反応終了後、混合物を濃塩酸(2mL)を含む氷水(5mL)に注ぐ。混合物を10分撹拌後、ジクロロメタン(20mL)で三回抽出する。有機相をまとめ、水(20mL)と飽和食塩水(20mL)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥する。乾燥剤を濾別して、溶媒を減圧留去し、得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィ(石油エーテル/酢酸エチル=4/1)で精製すると半固体状のケトンが得られる(535mg, 収率70%) [2]
実験のコツ・テクニック
※クエンチするときには必ず、反応溶液を多めの氷水にゆっくり加える。水を反応溶液に加えてはいけない。塩化アルミニウムと激しく反応・発熱して一大事になる。
参考文献
- Lee, C. C.; Zohdi, H. F.; Sallam, M. M. M. J. Org. Chem. 1985, 50, 705. DOI: 10.1021/jo00205a034
- Patil, M. L. et al. Tetrahedron 2002, 58, 6615. DOI: 10.1016/S0040-4020(02)00740-8
関連反応
- クロム(η6-アレーン)カルボニル錯体 Cr(η6-arene)(CO)3 Complex
- ビシュラー・ナピエラルスキー イソキノリン合成 Bischler-Napieralski Isoquinoline Synthesis
- ガッターマン・コッホ反応 Gattermann-Koch Reaction
- ガッターマン アルデヒド合成 Gattermann Aldehyde Synthesis
- 芳香族化合物のスルホン化 Sulfonylation of Aromatic Compound
- ライマー・チーマン反応 Reimer-Tiemann Reaction
- ピクテ・スペングラー反応 Pictet-Spengler Reaction
- フリース転位 Fries Rearrangment
- フリーデル・クラフツアルキル化 Friedel-Crafts Alkylation
関連書籍
Jie Jack Li, Chris Limberakis, Derek A. Pflum
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外部リンク
- Friedel-Crafts Acylation (organic-chemistry.org)
- Friedel-Crafts Acylation of Benzene
- Friedel-Crafts Acylation
- Aromatic Substitution Reaction
- Friedel-Crafts Reaction (Wikipedia)
- フリーデル・クラフツ反応 (Wikipedia日本)
