傅列德尔克拉夫茨反应

烷基化与酰基化反应

在无水三氯化铝等路易斯酸存在下，芳烃与卤烷作用，在芳环上发生亲电取代反应，其氢原子被烷基取代，生成烷基芳烃的反应，称为傅列德尔一克拉夫茨烷基化反应(Friedel-Crafts alkylation)；芳烃与酰卤或酸酐作用，芳环上的氢原子被酰基取代，生成芳酮的反应，称为傅列德尔～克拉夫茨酰基化反应(Friedel-Crafts acylation)。傅列德尔克拉夫茨反应，是烷基化与酰基化反应，统称傅列德尔克拉夫茨反应简称傅克反应。

反应机理

在烷基化反应中，反应并不停止在一烷基化阶段，由于生成的烷基苯比苯易于烷基化，还可以生成多烷基取代的芳烃。以苯的乙基化为例，除乙苯外，还生成二乙苯和三乙苯等。如果加入过量的苯，则可以提高乙苯的产率，抑制多乙苯的生成，这是因为傅列德尔-克拉夫茨烷基化反应是可逆反应。

如果苯与过量的溴乙烷反应，则生成二乙苯与三乙苯等。这里，如果单纯地按照苯环定位规律的话，二乙苯主要应是对位和邻位的二乙苯异构体，三乙苯主要是1，2，4-三乙苯。事实上二乙苯主要是间位异构体，三乙苯主要是1，3，5-三乙苯(87%)。其原因还是在于傅列德尔一克拉夫茨烷基化反应是可逆的，反应是热力学控制的，而间位异构体是热力学上最稳定的。

在酰基化反应中，反应可以停止在一酰基化阶段。例如，苯和乙酐反应，可得较纯的苯乙酮。

烷基化反应和酰基化反应都是放热反应。一般可用二硫化碳和硝基苯等作为傅列德尔一克拉夫茨反应的溶剂。

反应要求

不同的烷基化试剂和酰基化试剂需要不同的催化剂，其活性也有变化；同样，芳香性化合物的结构不同，需要的催化剂也不同。也就是说，试剂、芳香性化合物、催化剂三者要匹配才是一个好的催化反应。三氯化铝是常用的有效的催化剂。不同的反应需要催化剂的量也不同，取决于烷基化试剂和酰基化试剂的种类。

在酰基化反应中，酰基化试剂和产物芳酮中都含有羰基，能与催化剂配合，形成稳定的配合物，因此需要催化剂的量至少比酰基化试剂的量多才行。有的副产物还需要消耗催化剂，进行制备反应时必须考虑催化剂的合理用量。此外，这类催化剂极易吸水、水解或形成配合物而失去催化作用。

例如，三氯化铝必须是干燥无结块的颗粒状物，有潮解、结块时不能使用，需要升华处理。在称取三氯化铝时，动作要迅速，尽量减少与空气接触的时间。烷基化和酰基化反应使用的仪器必须是干燥的，反应装置与大气相通处需接干燥管，反应试剂、溶剂也必须是干燥的。

性质

烷基化反应在烷基化反应中用三个以上碳原子的直链伯卤代烷的烷基化试剂时，特点为：

①烷基化反应亲电试剂为碳正离子，有重排现象，故烷基化产物有异构化现象；

②烷基化反应为可逆反应故烷基苯可进行歧化反应即一分子烷基苯脱烷基变成苯另一分子烷基苯增加烷基变成二烷基苯；

③生成的烷基苯更容易进行烷基化反应故烷基化反应能生成多元取代产物；

④苯环上有强吸电子基如硝基、磺基时不易发生烷基化反应。酰基化反应催化剂的作用是形成酰基碳正离子。