Friedel–Crafts-asylointi

Friedel-Crafts-asylointi on aromaattisen yhdisteen asylointireaktio. Reaktio on saanut nimensä kehittäjiensä ranskalaisen kemistin Charles Friedelin ja yhdysvaltalaisen kaivosinsinöörin ja kemistin James Craftsin mukaan.

Mekanismi
Tyypiltään Friedel-Crafts-asylointi on elektrofiilinen aromaattinen substituutioreaktio. Reaktiossa asyloivana yhdisteenä käytetään tyypillisimmin happokloridia, happoanhydridejä, karboksyylihappoja, estereitä, nitriilejä tai amideja. Reaktiossa käytetään katalyytteinä Lewis-happoja, jotka muodostavat asyloivan yhdisteen kanssa kompleksin.
 

Tämä kompleksi hajoaa muodostaen asyliumkationin, joka on voimakkaasti elektrofiilinen ja reagoi aromaattisen renkaan kanssa. Eräissä tapauksissa asyliumkationia ei muodostu vaan katalyytin ja asyloivan reagenssin muodostama kompleksi reagoi suoraan aromaattisen yhdisteen kanssa.

Tämän jälkeen muodostuneesta sykloheksadienyliumionista eliminoituu protoni ja renkaan aromaattisuus palautuu ja katalyytti regeneroituu.

Friedel-Crafts-asyloinnissa helpoimmin reagoivat happokloridit, mutta myös anhydridejä tai karboksyylihappoja tai niiden estereitä voidaan käyttää. Reaktiossa katalyytteinä käytetään tyypillisimmin Lewis-hapopja, kuten alumiinikloridia, rauta(III)kloridia tai booritrifluoridia. Käytettäessä anhydridejä voidaan reaktiota katalysoida myös zeoliiteilla ja karboksyylihappojen kanssa katalyytteinä käytetään usein sulfonihappoja, kuten trifluorimetaanisulfonihappoa.

Aromaattisten yhdisteiden reaktiivisuutta lisää, jos niissä on ryhmiä, jotka kykenevät luovuttamaan elektroneja, kuten alkyyli- tai hydroksyyliryhmiä.

Käyttö
Friedel-Crafts-asylointi on tärkeä tapa valmistaa aromaattisia ketoneja, kuten bentsofenonia tai asetofenonia. Monia aromaattisia ketoneja käytetään muun muassa liuottimina ja hienokemikaalien valmistuksessa. Yksi tärkeä Friedel-Crafts-asyloinnin käyttökohde on bisyklisten aromaattisten ketonien synteesi. Tällöin asyloiva ryhmä on kiinni aromaattisen renkaan sivuketjussa. Näin muodostetaan parhaiten kuusirenkaita, mutta myös viisi- tai seitsenrenkaan sisältäviä yhdisteitä voidaan syntetisoida näin.

Lähteet

Orgaaniset reaktiot