아실화는 아실기가 분자에 첨가되는 유기 화학 공정이다. 아실 그룹은 화학식 R-C =O를 갖는 기능적 그룹입니다.
Friedel 및 Crafts는 1877 년에 카르 복실 산 클로라이드, 염화 알루미늄 및 벤젠을 사용하여 아릴 케톤의 합성을보고했습니다. 카르 복실 산 유도체, 에스테르 및 무수물은 이제 프라이드 크래프트 아실화에 사용될 수 있습니다. 이러한 전자 성 방향족 치환은 또한 광범위한 루이스와 브론 스 테드 산에 의해 촉진된다. Friedel-Crafts Acylation은 화학 공급 원료, 합성 중간체 및 특수 화합물을 준비하는 데 사용되기 때문에 중요한 산업 전환입니다.
Friedel-Crafts Acylation의 오랜 역사에도 불구하고, 이러한 전환에 아미드가 사용되는 아미드에 대한보고는 거의 발표되지 않았습니다. Friedel-Crafts Acylation의 대부분은 반응성 아실 양이온 중간체를 통해 발생하는 것으로 간주됩니다. 그러나, 산성 상황 하에서, 아미드의 강한 탄소 질소 결합은 아실 양이온에 대한 절단을 방지한다. 결과적으로, 아미드는 더 이상 Friedel-Crafts 아실화에 사용되지 않습니다. 아미드는 일반적으로 방향족 케톤의 Friedel-Crafts 합성에 적합한 기질이라고 생각되지는 않지만, 새로운 연구는 불안정화 된 아미드가 이들 화합물을 높은 수율로 생산할 수 있음을 보여 주었다. 예를 들어 Friedel-Crafts 반응은 β- 락탐에서 아릴 케톤을 생성하는 것으로 입증되었습니다.
Friedel-Crafts의 아실화 반응은 무엇입니까?
인기있는 아실화 과정은 Friedel-Crafts Acylation입니다. 반응의 이름은 그것을 발견 한 과학자, Charles Friedel과 James Crafts에서 얻었습니다.
메커니즘과 반응의 구별은 Friedel-Crafts 아실화입니다. 이 반응을 수행하기 위해 전자 성 방향족 치환의 메커니즘이 사용될 것이다. 이 메커니즘은 Friedel-Crafts Acylation 공정을 통해 방향족 화합물에 아실기를 첨가하는 데 사용됩니다.
에탄올 클로라이드는 Friedel-Crafts Acylations에 사용되는 전형적인 아실화 물질입니다. 가장 흔한 촉매는 클로라이드 알루미늄과 같은 아실 할라이드입니다.
다음은 벤젠의 Friedel-Crafts Acylation의 단순화 된 다이어그램입니다.
Friedel-Crafts에서 벤젠 아실화 방법
- 불완전한 덩어리가있는 원자, 이온 또는 분자와 같은 루이스 산은 루이스 산 역할을 할 수 있습니다 (예 :bf 3 , alf 3 ) 아실 할라이드와 결합하여 복합체를 생산합니다.
- 전자 성 아실륨 이온은 할라이드가 원자, 이온 또는 분자와 같은 루이스 산과 반응 할 때 형성됩니다.
- 방향족 전자는 친 성적 C+를 공격하여 친추실로 작동합니다. 이 과정은 방향족을 제거하여 사이클로 헥사 디엔 양이온 중간체를 초래합니다.
아실-그룹 함유 SP C에서 양성자를 제거하면 C =C 및 방향족 시스템을 복원하여 HCl을 생성하고 활성 촉매를 복원합니다.
Friedel-Crafts 알킬화의 한계
탄수화물 재 배열은 2 개 이상의 탄소가있는 탄소 사슬을 추가하려고 시도하면서 가능합니다. 재 배열은 수 소화물 및 메틸 시프트에 의해 야기된다. 3- 탄소 사슬이 치환기로 첨가 될 때, Friedel-Crafts 알킬화의 결과는 ISO 재 배열을 나타낼 것이다. Friedel-Crafts Acylation은 이러한 문제를 해결하는 한 가지 방법입니다.
또한, 대체체를 추가하는 고리가 비활성화되지 않은 경우에만 반응이 발생합니다. 니트로 벤젠 및 기타 강력한 비활성화 시스템과 같은 화학 물질에 사용될 때 Friedel-Crafts가 실패합니다.
방향족 고리에 NH2, NHR 또는 NR2 치환기가있는 경우 Friedel-Crafts 프로세스를 달성 할 수 없습니다. 아민의 고독한 쌍 전자는 루이스 산 alcl3과 반응합니다. 이것은 벤젠 고리에 양전하를 추가하여 Friedel-Crafts 반응이 방지 될 정도로 강력합니다.
마지막으로, Friedel-Crafts 알킬화는 폴리 알킬화 될 수있다. 이 공정은 전자-구분 알킬기를 도입하여 벤젠 고리를 활성화하고 추가 알킬화 될 수 있습니다.
.아실 그룹이 비활성화되기 때문에,이 문제는 Friedel-Crafts 아실화 중에 발생하지 않습니다. 이것은 후속 아실화를 억제합니다.
아실화의 중요성
아실화 반응은 생물학적 및 화학적 과정 모두에서 중요한 단계이다. 이 과정은 단백질 생산 및 대조군과 같은 수많은 생물학적 활동에 필수적인 행동에 사용됩니다. 화학에서는 플라스틱 품목의 제조와 같은 특수한 응용 분야를위한 산업 화학 물질을 만드는 데 사용되는 아실화 방법을 접할 수 있습니다. 아실화는 또한 제약 생산에 사용됩니다.
결론
합성 효율의 관점에서, Friedel-Crafts Acylations는 Friedel-Crafts 알킬화를 능가합니다. 이러한 장점은 반응 생성물의 형성을 더 잘 제어 할 수있게합니다. 아실륨 이온이 공명에 의해 안정화되기 때문에 탄수화물 재 배열이 없습니다. 또한 EAS 반응의 경우 아실 그룹이 비활성화되므로 결과는 추가 반응을 수행하지 않습니다.
