Friedel-Crafts Acylation

フリーデル・クラフツ アシル化反応

芳香族化合物→芳香族化合物、ケトン

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です。電子供与基置換の芳香環の方が、求引基置換のものより反応性が高くなります。

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とされています。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ります。このため、分子間反応でも合成に用いやすい反応です。

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反応機構

求電子芳香族置換反応(SEAr)形式で進行します。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ています。

反応例

Fridel-Craftsアルキル化は一置換で止めることが難しいため、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ます。

以下はその一例1)です。

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(456 mg, 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(2 mL)を含む氷水(5 mL)に注ぐ。混合物を10分撹拌後、ジクロロメタン(20 mL)で三回抽出する。有機相をまとめ、水(20 mL)と飽和食塩水(20 mL)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(535 mg, 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てください。水を反応溶液に加えてはいけません。塩化アルミニウムと激しく反応・発熱します。

参考文献
  1. Lee, C. C., Zohdi, H. F. and Sallam, M. M. M. : J. Org. Chem., 50, 705 (1985). DOI: 10.1021/jo00205a034
  2. Patil, M. L. et al. : Tetrahedron, 58, 6615 (2002). DOI: 10.1016/S0040-4020(02)00740-8

基本文献

  • Friedel, C. and Crafts, J. M. : Compt. Rend., 84, 1450 (1877).
  • Crafts, J. M. and Ador, E. : Ber., 10, 2173 (1877).
  • Crafts, J. M. and Ador, E. : Bull. Soc. Chim. France, 531 (1880).

Review

  • Price, C.C. : Org. React., 3, 1 (1946).
  • Gore, P. : Chem. Rev., 55, 229 (1955). DOI: 10.1021/cr50002a001
  • Groves, J. K. : Chem. Soc. Rev., 1, 73 (1972). DOI: 10.1039/CS9720100073
  • Eyley, S. C. : Comprehensive Organic Synthesis, 2, 707 (1991).
  • Heaney, H. : Comprehensive Organic Synthesis, 2, 733 (1991).
  • Rueping, M. and Nachtsheim, B. J. : Beilstein J. Org. Chem., 6, 1 (2010). DOI:10.3762/bjoc.6.6

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