手性Lewis酸催化的吡咯与4-氧代丙烯酸酯的Friedel-Crafts烷基化反应
friedel-crafts有机反应
friedel crafts有机反应Friedel-Crafts有机反应Friedel-Crafts反应是一种常用的有机化学反应，用于合成芳香化合物。
该反应以其发现者Charles Friedel和James Crafts的名字命名。
它是一种重要的反应，具有广泛的应用和意义。
一、反应机理Friedel-Crafts有机反应主要有两种类型：Friedel-Crafts烷基化反应和Friedel-Crafts酰基化反应。
1. Friedel-Crafts烷基化反应Friedel-Crafts烷基化反应是通过烷基卤化物与芳香化合物在存在路易斯酸催化剂（通常是铝氯化物）的条件下反应而得到的。
催化剂可以激活卤化物，使其成为良好的亲电试剂，攻击芳香环上的芳香核。
反应机理包括以下几步：（1）芳香环上的阴离子：卤化物通过与路易斯酸缔合，形成一个能使其失去部分正电荷的复合物。
（2）亲电试剂的进攻：卤化物通过与芳香环上的π电子云相互作用进攻，形成一个共轭阳离子。
（3）负离子的脱离：最后一个步骤是通过其路易斯碱特性来去除生成的负离子，从而恢复芳香环的稳定性。
2. Friedel-Crafts酰基化反应Friedel-Crafts酰基化反应是通过用酰氯与芳香化合物在路易斯酸的催化下反应而得到的。
这种反应可用于合成酰基取代的苯环化合物。
反应机理包括以下几步：（1）酰氯与路易斯酸的生成（2）亲核加成：酰氯在路易斯酸的作用下，亲核加成到芳香环上，形成一个中间稳定的嵌合物。
（3）负离子的失去：通过其产生的负离子再失去相应的氯离子，产生目标产物和路易斯酸。
二、应用领域Friedel-Crafts反应在有机化学领域中具有广泛的应用和意义。
以下是一些常见的应用领域：1. 合成芳香化合物Friedel-Crafts反应被广泛用于合成芳香化合物。
通过烷基化反应和酰基化反应，可以合成多种不同的芳香化合物，如烷基苯、酰基苯和取代苯环化合物等。
人名反应(类型整理)
人名反应1氧化：1.Baeyer-Villiger氧化:酮过酸氧化成酯迁移规则：叔>仲>环己基>苄>伯>甲基>氢2.Corey-Kim 氧化:醇在NCS/DMF作用后，碱处理氧化成醛酮3.Criegee邻二醇裂解:邻二醇由Pb（OAc）4氧化成羰基化合物4.Criegee臭氧化:烯烃臭氧化后水解成醛酮5.Dakin反应:对羟基苯甲醛由碱性H2O2氧化成对二酚6.Dess－Martin过碘酸酯氧化:仲醇由过碘酸酯氧化成酮7.Fleming氧化:硅烷经过酸化，过酸盐氧化，水解以后形成醇8.Hooker氧化:2－羟基－3烷基－1，4－醌被KMnO4氧化导致侧链烷基失去一个亚甲基，同时羟基和烷基位置互变9.Moffatt氧化（Pfitzner－Moffatt）氧化:用DCC和DMSO氧化醇，形成醛酮10.Oppenauer氧化:烷氧基催化的仲醇氧化成醛酮11.Riley氧化:活泼亚甲基（羰基α位等）被SeO2氧化成酮12.Rubottom氧化:烯醇硅烷经过m－CPBA和K2CO3处理后α－羟基化13.Sarett氧化:CrO3·Py络合物氧化醇成醛酮14.Swern氧化:用(COCl)2,DMSO为试剂合Et3N淬灭的方法将醇氧化成羰基化合物15.Tamao－Kumada氧化:烷基氟硅烷被KF，H2O2，KHCO3氧化成醇16.Wacker氧化:Pd催化剂下，烯烃氧化成酮还原：1..Barton－McCombie去氧反应:从相关的硫羰基体中间用n－Bu3SnH，AIBN 试剂经过自由基开裂发生醇的去氧作用2.Birch 还原:苯环由Na单质合液胺条件下形成环内二烯烃（带供电子基团的苯环：双键连接取代基；带吸电子基团的苯环，取代基在烯丙位。
）3.Brown硼氢化：烯烃和硼烷加成产生的有机硼烷经过碱性H2O2氧化得到醇4.Cannizzaro歧化：碱在芳香醛，甲醛或者其他无α－氢的脂肪氢之间发生氧化还原反应给出醇和酸5.Clemmensen还原：用锌汞齐和氯化氢将醛酮还原为亚甲基化合物6.Corey－Bakshi－Shibata(CBS)还原：酮在手性恶唑硼烷催化下的立体选择性还原7.Gribble吲哚还原：用NaBH4直接还原会导致N－烷基化，NaBH3CN在冰醋酸当中还原吲哚双键可以解决8.Gribble二芳基酮还原：用NaBH4在三氟乙酸中还原二芳基酮和二芳基甲醇为二芳基甲烷，也可以应用于二杂芳环酮和醇的还原9.Luche还原：烯酮在NaBH4－CeCl3下发生1，2－还原形成烯丙位取代烯醇10.McFadyen－Stevens还原：酰基苯磺酰肼用碱处理成醛11.Meerwein－Ponndorf－Verley还原：用Al（OPr’）3/Pr’OH体系将酮还原为醇12.Midland还原：用B－3－α－蒎烯－9－BBN对酮进行不对称还原13.Noyori不对称氢化：羰基在Ru（II）BINAP络合物催化下发生不对称氢化还原14.Rosenmund还原：用BaSO4/毒化Pd催化剂将酰氯氢化成醛，如催化剂未被毒化，会氢化为醇15.Wolff－Kishner－黄鸣龙还原：用碱性肼将羰基还原为亚甲基成烯反应:1.Boord反应：β-卤代烷氧基与Zn作用生成烯烃2.Chugaev消除：黄原酸酯热消除成烯3.Cope消除：胺的氧化物热消除成烯烃4.Corey-Winter olefin烯烃合成：邻二醇经1,1-硫代羰基二咪唑和三甲氧基膦处理转化为相应的烯5.Doering-LaFlamme丙二烯合成：烯烃用溴仿以及烷氧化物处理以后生成同碳二溴环丙烷再反应生成丙二烯6.Horner-Wadsworth-Emmons反应：从醛合磷酸酯生成烯烃.副产物为水溶性磷酸盐,故以后处理较相应的Witting反应简单的多7.Julia-Lythgoe成烯反应：从砜合醛生成(E)-烯烃8.Peterson成烯反应：从α-硅基碳负离子合羰基化合物生成烯烃.也成为含硅的Witting反应9.Ramberg-Backlund烯烃合成：Α-卤代砜用碱处理生成烯烃10.Witting反应：羰基用膦叶立德变成烯烃11.Zaitsev消除：E2消除带来更多取代的烯烃人名反应2偶联反应：Cadiot-Chodkiewicz偶联:从炔基卤和炔基酮合成双炔衍生物Castro－Stephens偶联:芳基炔合成，同Cadiot-Chodkiewicz偶联Eglinton反应:终端炔烃在化学计量（常常过量）Cu(Oac)2促进下发生的氧化偶联反应Eschenmoser偶联:从硫酰胺和烷基卤生成烯胺Glaser偶联:Cu催化终端炔烃的氧化自偶联Gomberg－Bachmann偶联:碱促进下芳基重氮盐和一个芳烃之间经自由基偶联生成二芳基化合物Heck反应:Pb催化的有机卤代物或者三氟磺酸酯和烯烃之间的偶联反应杂芳基Heck反应:发生在杂芳基受体上的Pd(Ph3P)4,Ph3P,CuI,Cs2CO3催化下的分子内或者分子间Heck反应Hiyama交叉偶联反应:Pb催化有机硅和有机卤代物或者三氟磺酸酯等在诸如F －或者OH－之类的活化剂Pd(Ph3P)4,TBAF催化剂存在下发生的交叉偶联反应Kumada交叉偶联（Kharasch交叉偶联）:Ni和Pd催化下，格氏试剂和一个有机卤代物或者三氟磺酸酯之间的交叉偶联Liebeskind－Srogl偶联:硫酸酯和有机硼酸之间经过Pd催化发生交叉偶联生成酮McMurry 偶联:羰基用低价Ti，如TiCl3/LiAlH4产生的Ti(0)处理得到双键，反应是一个单电子过程Negishi交叉偶联:Pd催化的有机Zn和有机卤代物，三氟磺酸酯等之间发生的交叉偶联反应Sonogashira反应:Pd/Cu催化的有机卤和端基炔烃之间的交叉偶联反应Stille偶联:Pd催化的有机Sn和有机卤，三氟磺酸酯之间的交叉偶联反应Stille－Kelly偶联:双Sn试剂进行Pd催化下二芳基卤代物的分子交叉偶联Suzuki偶联:Pd催化下的有机硼烷和有机卤，三氟磺酸酯在碱存在下发生的交叉偶联Ullmann反应:芳基碘代物在Cu存在下的自偶联反应Wurtz反应:烷基卤经Na或Mg金属处理后形成碳碳单键Ymada偶联试剂:用二乙基氰基磷酸酯(EtO)2PO-CN活化羧酸缩合反应：Aldol缩合:羰基和一个烯醇负离子或一个烯醇的缩合Blaise反应:腈和α－卤代酯和Zn反应得到β－酮酯Benzoin 缩合:芳香醛经CN－催化为安息香(二芳基乙醇酮)Buchner-Curtius-Schlotterbeck反应:羰基化合物和脂肪族重氮化物反应给出同系化的酮Claisen缩合:酯在碱催化下缩合为β－酮酯Corey-Fuchs反应:醛发生一碳同系化生成二溴烯烃,然后用BuLi处理生成终端炔烃Darzen缩水甘油酸酯缩合:碱催化下从α－卤代酯和羰基化合物生成α，β－环氧酯（缩水甘油醛）Dieckmann缩合:分子内的Claisen缩合Evans aldol反应:用Evans手性鳌合剂,即酰基恶唑酮进行不对称醇醛缩合Guareschi－Thorpe缩合（2－吡啶酮合成）:氰基乙酸乙酯和乙酰乙酸在氨存在下生成2－吡啶酮Henry硝醇反应:醛和有硝基烷烃在碱作用下去质子化产生氮酸酯Kharasch加成反应：过渡金属催化的CXCl3对于烯烃的自由基加成Knoevenagel缩合：羰基化合物和活泼亚甲基化合物在胺的催化下缩合Mannnich缩合（羰基胺甲基化）：胺，甲醛，和一个带有酸性亚甲基成分的化合物之间的三组分反应发生胺甲基化Michael加成：亲核碳原子对α,β-不饱和体系的共扼加成Mukaiyama醇醛缩合：Lewis酸催化下的醛和硅基烯醇醚之间的Aldol缩合Nozaki－Hiyama－KIshi反应：Cr－Ni双金属催化下的烯基卤对于醛的氧化还原加成Pechmann缩合（香豆素合成）：Lewis酸促进的酸和β－酮酯缩合成为香豆素Perkin反应：芳香醛和乙酐反应合成肉桂酸Prins反应：烯烃酸性条件下对于甲醛的加成反应Reformatsky反应：有机Zn试剂（从α－卤代酯来）对羰基的亲核加成反应Reimer－Tiemann反应：从碱性介质当中从酚和氯仿合成邻甲酰基苯酚Schlosser对Witting反应的修正：不稳定的叶立德和醛发生的Witting反应生成Z－烯烃，而改进的Schlosser反应可以得到E－烯烃Stetter反应（Michael－Stetter反应）：从醛和α，β－不饱和酮可以得到1，4－二羰基衍生物。
路易斯酸催化下C-N键形成反应2解析
Me3Si
CO2Et +
Ph OMe OMe
BF3 Et2O
O EtO C
Ph OMe
Hosomi, A.; Hashimoto, H.; Sakurai, H. Tetrahedron Lettl3催化反应
AlCl3是一种重要的无机物，它在有机化学反应中被广泛地用作催化剂、 引发剂、助剂、溶剂等。 AlC13是一个典型的路易斯酸，能够与底物中电负 性较强的的杂原子，氯原子和羰基氧等有效的络合，从而起到活化底物的作 用。最为经典的反应莫过于其诱导或催化的卤代烷烃或酰氯与芳烃之间的 Friedel-Crafts烷基化和酰基化反应，但是作为路易斯酸AlC13还能催化一些亲 核反应，亲电反应，加成反应，以及一些重排反应，氧化还原反应，聚合反 应等。AlC13还可与其它催化剂一同使用，这些催化体系往往对反应具有优 良的催化效果，使反应的选择性和收率提高，还有与超声波、微波等有机合 成新技术结合正成为该领域的另一发展方向。
取代反应取代的四氢呋喃在合成核苷有重要的意义2006年la?titiajeanbaptiste等人在三氟甲磺酸银或三氟甲磺酸铜催化下通过取代反应使三甲基硅取代的胸腺嘧啶类化合物与四氢呋喃二硫代碳酸酯通过一种新颖的碳氮键方式连接起来
路易斯酸催化下C-N键形成反应
作者：高飞飞 单位：吉林大学
一.研究背景及意义
R=H, Me; R'=H, OMe; X=CH, N
Thompson, C. M.; Docter, S. Tetrahedron Lett. 1988, 29, 5213.
BF3作为路易斯酸在Diels-Alder反应加成反应中也有很多的应用。
O +
BF3 Et2O CO2Me
Friedel-Crafts酰基化反应
Friedel-Crafts酰基化反应XXX(XXXX大学，XX)摘要：本文对Friedel-Crafts酰基化反应的机理、反应试剂、催化剂及其在药物合成中的应用和发展做了简要介绍。
关键词：Friedel-Crafts酰基化反应；反应机理；反应试剂；研究进展Charles Friedel (1832~1899)出生于法国的斯特拉斯堡(Strasbourg)。
父亲是一位银行家,但对自然科学有浓厚的兴趣;母亲是法兰西学院和自然历史博物馆教授的女儿。
在家庭的影响下,他从小就对实验科学很感兴趣并最后选择它作为终身职业。
他结识了著名的法国化学家Wurtz (Charles Adolphe Wurtz,1817~1884)并在他指导下开始了有机合成的研究。
1856年毕业后,Friedel就在Wurtz的医学院实验室进行研究工作。
1861年,一位来自美国的年青工程师也到了Wurtz实验室进行研究工作,Friedel立即和他建立起友谊,他就是Crafts。
James Mason Crafts (1839~1917)出生于美国的波士顿(Boston), 用Zincke反应进行制备实验。
他们选用不同的酰卤化物,在无水三氯化铝催化下与苯及其衍生物反应,结果均得到缩合产物。
除三氯化铝外,他们还试验了其它金属卤化物,发现氯化锌、氯化铁等可以代替三氯化铝作催化剂[1]。
PhCOCl+PhH ZnClPhCOPh+HCl1877年5月间,和将上述发现先以两篇通讯的形式发表在法国化学会志上[2]。
在接下来的短短六个星期里,他们再连续发表了三篇论文[3],清晰地勾划出三氯化铝及其它金属卤化物催化的芳烃和脂烃烷基化和酰基化反应的轮廓。
正如他们在论文中所总结的那样“依照我们的看法,我们刚才所引用的例子已经足以说明这个新方法的总原则,同时也足以说明它的适用范围。
”5月22日,他们将这个用金属卤化物催化的制备烃类和酮类化合物的新方法申请了法国专利[4],12月15日又申请了英国专利[5]。
酰化反应-碳原子上的酰化反应
3. 熟悉羰基α 位碳酰化反应的相关内容，掌握Claisen
反应和Dieckmann反应的特点和应用 (重点) 。
碳原子上的酰化反应
被酰化物 (R-H)
酰化剂 (R1CO-)
制备醛、酮 (RCOR1)
按碳原子 的类型分 按碳原子 的类型分
不饱和碳原子的酰化
饱和碳原子的酰化
芳烃(重点)、烯烃的碳酰化
四 个 酮 酸 酯 的 混 合 物
（2）常用的酯缩合形式
(a) 含活泼氢相同羧酸酯之间的缩合，制备得到单一 的β-酮酸酯产物。
(b) 含活泼氢的羧酸酯与不含活泼氢的羧酸酯之间 的缩合，制备得到单一的β-酮酸酯产物
常用的不含活泼氢的羧酸酯： 甲酸酯 (HCO-OR)、 苯甲酸酯 (PhCO-OR)、 草酸酯 (ROOC-COOR)、 碳酸酯 (RO-CO-OR)
应用实例
2-氯苯乙酮 (氯喘通的合成中间体)的制备
(氯喘通)
2. Claisen反应 (重点)
Claisen 反应：羧酸酯与另一分子含-活泼氢的酯进
行缩合得到β-酮酸酯的反应。
（1）同时含两个活泼氢不同酯之间的缩合
含有两个活泼氢的酯之间的缩合理论上得到四个β酮酸酯的混合物，在实际合成中没有应用价值。
发生类似反应。
应用
二、烯烃的碳酰化反应（自学）
三、羰基α位的碳酰化反应
1. 活性亚甲基化合物的碳酰化 -二酮类、 -羰基酸酯类、丙二酸酯类、丙二腈类、 氰基乙酸酯类等活性亚甲基化合物在碱催化下与酰化
剂 (一般多用酰氯)反应，很容易发生碳酰化反应。
活性亚甲基的化合物的碳酰化反应可以用于合成新的 二羰基化合物。
对比Freidel-Crafts烷基化反应，进一步掌握酰基化反应的 特点与影响因素。 (2) 间接的亲电酰化反应 掌握 Hoesch反应、 Vilsmeier-Haack反应和Reimer-
第2章 加成反应
参考文献
[1] Berthelot, M. Justus Liebigs Ann. Chem. 1870, 156, 228‐229. [2] Tanaka, H.; Noguchi, H.; Abe, I. Org. Lett. 2004, 6, 803‐806.
2.1.1.2 烯烃和炔烃的水合 浓硫酸是强的质子酸，可以与烯烃加成得到硫酸氢酯，后者水解生成醇,反 应的区域选择性符合马氏规则。此反应称为烯烃的间接水合。
4
碳正离子本身也是亲电试剂，可以和烯烃再次发生亲电加成。一个经典例 子是角鲨烯在质子条件下的环合，生成甾族化合物。角鲨烯在酶（提供质子）作 用下，发生区域和立体选择性的、多米诺式的亲电环化反应，得到碳正离子中间 体，最后经-消除得到双键[2]。
炔烃与卤化氢加成首先生成卤代烯烃， 卤代烯烃继续与卤化氢加成生成二卤 代烷。
HCl Cl HBr Br HI I
反应机理涉及碳正离子中间体。烯烃的电子进攻 HX 的质子，X 带着一对电 子离去，由于电子转向质子生成 C-H 单键，另一个碳原子则成为碳正离子，这 是反应的决速步骤。碳正离子中间体一旦形成，便立即与体系中的 X 离子结合 生成加成产物。
－
加 HX 的反应需在惰性溶剂（如二氯甲烷、正己烷等）中进行，如果在水和 醇等具有亲核性的溶剂中反应，溶剂将和卤阴离子竞争，进攻碳正离子，生成相
Br2
对于不对称的烯烃，当亲电原子和亲核原子不同时，反应具有区域选择性。 以末端烯烃的反应为例，由于烷基的存在，反应决速步骤所形成的溴鎓离子中两 个 C-Br 键的键长是不等的。有两种可能的溴鎓离子 A 和 B，其中 A 较 B 稳定， 这与碳正离子的稳定性相似。因此，反应优先经历途径(a)生成马氏产物。
傅克反应-PPT
注意几点
（1）当使用含三个或三个以上碳原子的烷基化试剂时，会生成多种 异构产物，主要原因是烷基正离子发生重排的结果。例如苯与1-氯 丙烷反应，得到的主产物是异丙苯而不是正丙苯。
（2）烷基化反应不容易停留在一取代阶段，通常在反应中有多烷基 苯生成。这是因为取代的烷基使苯环上的电子云密度增大，增强了 苯环的反应活性。
三、Friedel–Crafts 酰基化反应
定义：羧酸和羧酸衍生物在Lewis酸或质子酸的催化下，对芳烃进行亲电取 代生成芳酮的反应，称为Friedel–Crafts 酰基化反应。 酰化剂：常用的酰基化试剂是酰卤（主要为酰氯、酰溴）和酸酐。 ①酰卤的反应活性顺序如下： R-CO-I˃R-CO-Br˃R-CO-Cl ②酸酐也是很好的酰化剂，但是它需要比酰卤多50%的氯化铝。 ③羧酸也可以直接用作酰化剂，但是催化剂不宜选用氯化铝，而要用硫酸， 磷酸，最好是氟化氢。
HF˃H2SO4˃P2O5˃H3PO4 ③当用烯类、醇类作为烷基化试剂时，催化剂用BF3和HF效果最 好。
④在某些反应中，不同催化剂，产生不同的产物。 例如，3-氯丙烯，由于有两个不同的反应基团，催化剂对这两个基 团的活泼性，各不相同，它们能产生不同的产物：
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
被酰化物：包括各种电子云密度较高的取代芳环、芳杂环类化 合物。 催化剂：包括Lewis酸（如AlCl3、SnCl4、BF3、ZnCl2）或质子酸。 反应的溶剂：一般为醚类、卤代烷类、苯及其同系物、乙酸乙 酯等。
反应机理
酰化剂在催化剂的作用下生成活性中间体-碳正离子，由正离子攻 击电子密度较大的芳环，取代氢原子，形成芳酮和氢离子。
催化剂：常用的催化剂可分为两大类。 一类是Lewis酸，主要为金属卤化物，其中AlCl3最常用，也是催化活
friedel-crafts烷基化反应机理
在有机化学中，Friedel-Crafts烷基化反应是一种重要的芳烃官能团化学反应。
它是通过Lewis酸催化的方式，在芳香烃上引入烷基基团的方法。
这种反应可以产生烷基苯，烷基苯甲酸酯和烷基苯甲醚等有机化合物，因此在有机合成中具有广泛的应用。
Friedel-Crafts烷基化反应具有很高的化学转化率和产率，而且所得产物具有较高的化学纯度。
它是合成有机化合物中不可或缺的重要手段之一。
下面将详细介绍Friedel-Crafts烷基化反应的机理。
1. Lewis酸的作用在Friedel-Crafts烷基化反应中，Lewis酸起着至关重要的作用。
它通常采用的是AlCl3或FeCl3等强Lewis酸作为催化剂。
Lewis酸能够吸引并激活芳香烃上的π电子云，使之亲电性增强，从而使得芳香烃能够和烷基卤化物发生取代反应。
2. 反应机理Friedel-Crafts烷基化反应的机理可以分为以下几个步骤：步骤一：芳香烃和Lewis酸发生络合作用，形成正离子中间体。
此时，芳香环上的π电子云被激活，处于亲电性增强的状态。
步骤二：烷基卤化物被Lewis酸引发，发生解离生成烷基阳离子。
烷基阳离子与步骤一中间体发生亲核取代反应，烷基基团被引入芳香环中。
步骤三：生成的芳香烃烷基化物与Lewis酸解离，得到最终的产物以及再生的Lewis酸。
该反应是一个典型的催化反应，Lewis酸是催化剂，可以循环再利用。
3. 反应条件Friedel-Crafts烷基化反应需要通过Lewis酸催化，通常使用的是AlCl3或FeCl3等强Lewis酸。
还需要适量的溶剂，常用的有苯、二甲基甲酰胺（DMF）等。
反应温度一般在室温或略高温度下进行。
4. 反应特点Friedel-Crafts烷基化反应有以下几个特点：（1）高化学转化率和产率。
该反应通常能够在较短的时间内完成，产物的收率较高。
（2）反应条件温和。
通常反应在室温或略高温度下进行，不需要特殊条件。
（3）适用范围广泛。