フリーデルクラフツ アルキル化反応

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フリーデル・クラフツ アルキル化反応

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/01/14 10:07 UTC 版)

「フリーデル・クラフツ反応」の記事における「フリーデル・クラフツ アルキル化反応」の解説

フリーデル・クラフツ アルキル化反応(Friedel–Crafts alkylation)は強力なルイス酸触媒を使用しての芳香環のアルキル化、すなわち芳香環へのアルキル基の導入反応である。無水の塩化鉄(III)や塩化アルミニウムを触媒として、基本的にはもとのアルキルの塩素原子の位置で芳香環と炭素-炭素結合を形成する。反応原理としては臭化鉄(III)触媒のもとでベンゼンの臭素化を行うものと似ている。 フリーデル・クラフツ アルキル化の大きな弱点として、ポリアルキル化、すなわち新たにアルキル鎖が導入されることによって芳香環の電子が豊富となり求核性が増し、さらなるアルキル化が起きてしまいがちであることが挙げられる。これは目的生成物の収率を下げることになり、この対策として後述のアシル化の反応が使われる。 また反応に使われるハロゲン化アルキルの塩素原子が第3級炭素以外についていた場合カルボカチオンの転位が発生し、生成物が2種類以上発生しやすくなる。これはルイス酸触媒のもと、カルボカチオンの熱力学的安定性が原因で、水素原子や他のアルキル基ができるだけ安定なカチオンを生成させるために移動することに起因する。例えば1-ブロモプロパンとベンゼンでフリーデル・クラフツ アルキル化を行うとプロピルベンゼンよりもクメンが多く生成する。解決策としてはアシル化の後、アシル基をウォルフ・キッシュナー還元等でアルキル基にすればよい。 アルキル化の数を制御するためにt-ブチル基などの立体障害を利用することもある。 フリーデル・クラフツ アルキル化はハロゲン化アルキル以外を利用するに限らず、他のアルケンやルイス酸から生じるカルボカチオン中間体、エノン、エポキシドでも可能である。例えばある研究成果によればアルケンとN-ブロモスクシンイミド(NBS)から生じるブロモニウムイオンが求電子試薬となって反応する。