路易斯酸参与的傅—克反应研究

• 作 者: 张舒婷
• 机 构: 重庆大学
• 出 处: 重庆大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 路易斯酸 傅-克反应 合成方法 芳烃功能化 苄基化方法

在有机化学领域，傅-克反应(Friedel-Crafts Reaction)是新的碳-碳键形成的最重要的化学反应之一。通过傅-克反应可以很容易地实现芳烃的功能化，得到一系列有不同结构的功能化的有机芳香化合物。这些化合物在医药、精细化工等领域都有广泛的应用。本文研究了路易斯酸参与的芳烃的傅-克反应，旨在寻找条件温和，操作简单，符合原子经济性的合成方法，实现芳烃的功能化。　　本文主要研究了路易斯酸六水三氯化铁（FeCl3?6H2O）催化的芳烃的傅-克烯丙基化反应和三氟化硼乙醚（BF3?OEt2）促进的芳烃的傅-克苄基化反应，分别得到了在工业生产上有广泛应用的1,3-二取代丙烯类化合物和二苯甲烷类化合物。实验过程中，我们对反应温度，反应时间，溶剂及用量，路易斯酸及用量等反应条件进行了优化，研究了底物的取代基效应、电子效应、空间效应等对反应收率的影响，考察了底物的广普性。同时，我们还利用高效气相色谱（HPGC）等方法对反应的机理进行了探讨，提出了反应机理。　　实验结果表明：在傅-克烯丙基化反应中，当反应温度为80oC时，20％载量的FeCl3?6H2O表现出最好的催化活性，在优化条件下得到烯丙基化产物—1,3-二取代丙烯类化合物，其产率可达到91%，芳烃、取代芳烃（甲苯，二甲苯，三甲苯，苯甲醚等）及杂环芳烃（呋喃，噻吩，甲基噻吩等）均表现出较好的反应活性；在傅-克苄基化反应中，80oC条件下反应2小时，1.2当量的BF3?OEt2可以很好地促进苄基化反应，不论吸电子基团还是供电子基团取代的芳烃、杂环芳烃都能很好地反应，产物二苯甲烷类化合物产率最高可达99%。当二级苄醇（或酯）作为苄基化试剂时，反应有更好的区域选择性，对位取代产物均在83%以上。发展的苄基化方法还可以成功地运用于羧酸的脱苄基保护反应，得到一系列脱苄基保护的羧酸，产率高达99%。　　此类傅-克反应条件温和，操作简单，原料经济易得，符合绿色化学的概念并具有工业生产应用的前景。