18.9 : Elektrofilik Aromatik Yer Değiştirme: Benzenin Friedel-Crafts Alkilasyonu

Friedel–Crafts alkylation of aromatic compounds was discovered by Charles Friedel and James Crafts.

It is a typical electrophilic aromatic substitution in which the hydrogen of an aromatic ring is replaced with an alkyl group.

For example, 2-chlorobutane reacts with benzene in the presence of aluminum chloride, a Lewis acid catalyst, to form 2-butylbenzene.

The alkylation starts with a Lewis acid–base reaction in which the alkyl halide reacts with aluminum chloride. The complex then dissociates to form a carbocation.

As an electrophile, the carbocation reacts with the π electron cloud of benzene, forming a resonance-stabilized arenium ion.

Finally, deprotonation of the arenium ion restores aromaticity, giving 2-butylbenzene and regenerating the catalyst.

Notably, with secondary and tertiary halides, the carbocation is the reacting electrophile.

With primary alkyl halides, the free primary carbocation is relatively unstable.

Therefore, a complex of an alkyl halide with aluminum chloride serves as the electrophile.

Friedel-Crafts reaksiyonları 1877'de Fransız kimyager Charles Friedel ve Amerikalı kimyager James Crafts tarafından geliştirildi. Friedel-Crafts alkilasyonu, aromatik bir protonun, elektrofilik aromatik yer değiştirme yoluyla bir alkil grubu ile değiştirilmesini ifade eder. Alüminyum klorür gibi bir Lewis asidi katalizörü, bir karbokatyon oluşturmak üzere bir alkil halojenür ile reaksiyona girer. Ortaya çıkan karbokatyon daha sonra aromatik halka ile reaksiyona girer ve nihai ürünü vermeden önce bir dizi elektron yeniden düzenlemesine uğrar. Örneğin benzen, alüminyum klorür varlığında 2-klorobütan ile reaksiyona girerek 2-bütilbenzen oluşturur.

Alkilasyon, alkil halojenürün alüminyum klorürle reaksiyona girdiği ve elektrofilik karbokatyonun oluşmasına neden olan bir Lewis-asit-baz reaksiyonuyla başlar.

Karbokatyon, aromatik halkanın π elektron bulutuna saldırarak rezonansla kararlı hale getirilmiş bir arenyum iyonu oluşturur. Arenyum iyonunun deprotonasyonu aromatikliği geri kazandırır, 2-bütilbenzen verir ve katalizörü yeniler.

İkincil ve üçüncül halojenürlerde karbokatyon reaksiyona giren elektrofildir. Birincil alkil halojenürler durumunda, serbest birincil karbokatyon kararsızdır ve üretilmesi zordur. Bunun yerine, bir alkil halojenürün alüminyum klorür ile oluşturduğu kompleks, elektrofil görevi görür.

Etiketler

Friedel Crafts Alkylation Electrophilic Aromatic Substitution Lewis Acid Catalyst Aluminum Chloride Carbocation Arenium Ion Aromatic Ring 2 butylbenzene

18.9 : Elektrofilik Aromatik Yer Değiştirme: Benzenin Friedel-Crafts Alkilasyonu

Etiketler

PLAYLIST