Bilan de la réaction
C₆H₆ + (CH₃)₃CCl → (AlCl₃) C₆H₅C(CH₃)₃ + HCl
AlCl₃ transforme un halogénoalcane en carbocation qui alkyle le cycle.
Réaction nommée · mécanisme
Alkylation de Friedel–Crafts
L'alkylation de Friedel–Crafts fixe un groupe alkyle sur un cycle aromatique à l'aide d'un halogénoalcane et d'un acide de Lewis comme AlCl₃. L'acide de Lewis génère un carbocation (ou un complexe polarisé), le cycle l'attaque pour former un ion arénium, et la perte d'un proton rétablit l'aromaticité.
Mécanisme étape par étape
- Carbocation. AlCl₃ arrache le chlorure du carbone
- Attaque. Le cycle attaque le carbocation
- Déprotonation. Cl⁻ (issu de AlCl₄⁻) capte H⁺ ; AlCl₃ est régénéré
Chaque étape est vérifiée électron par électron : les flèches courbes donnent exactement les structures dessinées.
Points clés
- Les halogénures primaires se réarrangent : le 1-chloropropane donne aussi le cumène.
- Le cycle alkylé est plus réactif que le benzène : la polyalkylation est donc fréquente.
- Les cycles fortement désactivés (nitrobenzène) et les anilines ne réagissent pas.
- L'acylation suivie d'une réduction évite ces deux problèmes.
Pour le JEE et le NEET
- Les carbocations se réarrangent : le chlorure de n-propyle donne surtout l'isopropylbenzène.
- Polyalkylation : le produit alkylé est plus réactif que le benzène.
- Échoue sur les cycles fortement désactivés (nitrobenzène) et sur l'aniline (NH₂ se lie à AlCl₃).
- Les halogénures d'aryle et de vinyle ne peuvent pas être utilisés.
FAQ
Pourquoi l'alkylation de Friedel–Crafts donne-t-elle des produits réarrangés ?
Les carbocations primaires (ou leurs complexes) subissent des migrations d'hydrure ou d'alkyle vers des cations secondaires ou tertiaires plus stables avant l'attaque.
Comment éviter la polyalkylation ?
Utilisez un large excès d'arène, ou réalisez une acylation de Friedel–Crafts puis réduisez la cétone (Clemmensen ou Wolff–Kishner).
Pourquoi l'aniline ne réagit-elle pas ?
Le groupe NH₂ basique se complexe avec AlCl₃, plaçant une charge positive à côté du cycle et le désactivant.
La dessiner dans MolDraw
Le bouton ci-dessus ouvre la figure complète (bilan, mécanisme numéroté et points clés) sous forme de structures ordinaires modifiables. Changez des substituants, recolorez des atomes ou exportez en PNG, SVG ou code chemfig pour vos notes et diapositives. La même figure se trouve dans le panneau Modèles, sous Réactions nommées.