Friedeli-Craftsi atsüülimine

Friedeli-Craftsi atsüülimine on keemiline protsess, milles happelise katalüsaatori osalusel viiakse substraadi aromaatsesse tuuma vesiniku aatomi asemele atsüülrühm, saadakse arüülketoonid.

Charles Friedel ja James Crafts rakendasid esmakordselt 1877. aastal aromaatsete ühendite alküülimist ja atsüülimist veevaba alumiiniumkloriidi kui katalüsaatori manulusel ning neid protsesse hakati nimetama Friedeli-Craftsi reaktsioonideks.

Atsüleerivate agentidena kasutatakse karboksüülhappeid (RCOOH), nende anhüdriide ((RCO)2O) või halogeenanhüdriide (RCOX). Happeliste katalüsaatoritena kasutatakse Lewise happeid, AlCl3, BF3, ZnCl2, mineraalhappeid, metallide oksiide jm., mis osalevad atsüülkatioonide tekitamises ning viimased reageerivad aromaatse tuumaga. Friedeli-Craftsi atsüülimine on võimalik ka atseetanhüdriidiga.

Friedeli-Craftsi atsüülimine on elektrofiilne aromaatne asendusreaktsioon. Lihtsustatud mehhanismi kohaselt moodustub reaktsiooni esimese sammuna katalüsaatori osalusel aktiivne atsüülkatioon, mis teise sammuna reageerib areeni molekuliga ja kolmanda sammuna eraldub HCl. Need kolm reaktsiooni etappi on toodud juuresolevatel joonistel.

Tekkinud ketoon võib seejärel kergesti redutseeruda vastavaks alkaaniks kas Wolffi-Kishneri reduktsiooni või Clemmenseni reduktsiooni abil, olenevalt kasutatava lahuse happelisusest.

Friedeli-Craftsi atsüülimine sarnaneb Friedeli-Craftsi alküülimisega, kus samuti viiakse aromaatsesse tuuma katioonne rühm. Siiski on atsüülimisreaktsioonil alküülimise ees eeliseid. Karbonüülrühma kalduvuse tõttu elektroni loovutada on reaktsiooni vahesaaduseks olev ketoon alati keemiliselt vähem aktiivne kui esialgne molekul, nii et reaktsioon ei kulge plahvatuslikult. Ühtlasi ei toimu karbokatiooni molekulis mingeid muutusi, sest süsiniku iooni stabiliseerib molekuli struktuur, kus molekuli positiivne poolus asub hapniku aatomil.

Friedeli-Craftsi atsüülimisreaktsiooni katkematus sõltub katalüsaatoriks kasutatava atsüülkloriidi stabiilsusest. Näiteks formüülkloriid HCOCl ei ole piisavalt stabiilne ning bensaldehüüdi sünteesimisel Friedeli-Craftsi meetodil tuleb seda sünteesida kohapeal vesinikkloriidist ja vingugaasist suure rõhu all, kus katalüsaatoriks on alumiiniumkloriid ja vask(I)kloriid. Seda nimetatakse Gattermanni-Kochi reaktsiooniks.

Vaata ka
Friedel-Craftsi reaktsioon
Elektrofiilne aromaatne asendusreaktsioon

Orgaanilised reaktsioonid