有機反応

フリーデル・クラフツアシル化

フリーデル・クラフツアシル化は、一般に酸塩化物とルイス酸を用い、求電子芳香族置換反応によって芳香環にアシル基を導入する反応です。

フリーデル・クラフツアシル化の反応スキーム:ベンゼンが塩化アセチルとAlCl3によりアセトフェノンを生成する図。環とカルボニルの間の新しいC–C結合が強調表示されています
フリーデル・クラフツアシル化:ベンゼンと塩化アセチルからアセトフェノンが生成し、新しいC–C結合が強調表示されています。

反応スキーム

芳香族化合物 + 酸塩化物 -> アリールケトンAlCl3などのルイス酸が求電子剤のアシリウムイオンを生成します。

主な反応SMILES:c1ccccc1.CC(=O)Cl>>CC(=O)c1ccccc1

代表的な2つの例

ベンゼン + 塩化アセチル

AlCl3の条件でアセトフェノンが生成します。

アニソールのアシル化

電子豊富なアニソールからは主にパラ位がアシル化された生成物が得られます。

MolDrawでの活用

MolDrawで置換基効果、酸塩化物の反応相手、生成物の位置化学を描きましょう。

仕組み

フリーデル・クラフツアシル化は求電子芳香族置換反応です。ルイス酸(通常はAlCl3)が酸塩化物(または酸無水物)に配位し、共鳴安定化されたアシリウムイオンR–C≡O+を生成します。芳香環がアシリウムイオンを攻撃してσ錯体(アレーニウムイオン)を形成し、プロトンが失われて芳香族性が回復し、アリールケトンが得られます。

反応条件と適用範囲

  • 生成物のケトンがルイス酸と錯体を形成するため、通常は1当量を超えるAlCl3が必要です。水による後処理でケトンが遊離します。
  • アシル基は環を不活性化するため、生成物がさらにアシル化されることはありません。これは過剰にアルキル化されやすいフリーデル・クラフツアルキル化と異なる点です。
  • アシリウムイオンは転位しないことも、アルキル化に対する利点です。
  • ニトロベンゼンのように強く不活性化された環はうまく反応しません。

FAQ

直鎖のアルキルベンゼンを得るには?まずアシル化してから、ケトンを還元します(たとえばクレメンゼン還元やウォルフ・キッシュナー還元)。こうすれば直接アルキル化で起こるカルボカチオンの転位を避けられます。新しい基はどこに入りますか?既存の置換基が配向を決めます。OMeのような活性化基はオルト/パラ配向性で、立体的な理由から通常はパラ位が優先されます。