Ero sivun ”Friedel–Crafts-alkylointi” versioiden välillä

'''Friedel–Crafts-alkylointi''' on [[aromaattinen yhdiste|aromaattisen yhdisteen]] [[alkylointi]]reaktio. Reaktio on saanut nimensä kehittäjiensä ranskalaisen kemistin [[Charles Friedel]]in ja yhdysvaltalaisen kaivosinsinöörin ja kemistin [[James Crafts]]in mukaan, jotka löysivät reaktion vuonna 1877.<ref name="organic">{{Kirjaviite | Tekijä =Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren, Peter Wothers | Nimeke =Organic Chemistry | Vuosi =2008 |Sivu=553 |Julkaisija =Oxford University Press | Tunniste =ISBN 978-0-19-850346-0 | Kieli ={{en}}}}</ref><ref name="March"> {{Kirjaviite | Tekijä = Michael B. Smith & Jerry March | Nimeke = March's Advanced Organic Chemistry | Vuosi = 2001 | Luku = | Sivu =707-711 | Selite = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =John Wiley & Sons | Tunniste = ISBN 0-471-58589-0 | www = | www-teksti = | Tiedostomuoto = | Viitattu = | Kieli ={{en}} }}</ref><ref name="advanced"> {{Kirjaviite | Tekijä =Francis A. Carey & Richard J. Sundberg | Nimeke = Advanced Organic Chemistry A: Structure and Mechanisms | Vuosi = 2007 | Luku = | Sivu =805-809 | Selite = | Julkaisupaikka = | Julkaisija =Springer | Tunniste = ISBN 978-0-387-44897-8 | www = | www-teksti = | Tiedostomuoto = | Viitattu = | Kieli ={{en}} }}</ref><ref name ="kirk-othmer"> George A. Olah, V. Prakash Reddy & G. K. Surya Prakash: ''Friedel-Crafts Reactions, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology'', John Wiley & Sons, New York, 2000 [http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/0471238961.1921120611140107.a01.pub2/abstract Teoksen verkkoversio] Viitattu 04.05.2012</ref>

 

Friedel–Crafts-alkylointi on tyypiltään [[elektrofiilinen aromaattinen substituutio]]reaktio. Reaktiossa aromaattisen nukleofiilisen renkaan vetyatomi korvautuu elektrofiilisella [[karbokationi]]lla. Alkylointiin käytetään tyypillisimmin alkyylihalogenideja, erityisesti alkyyliklorideja, alkoholeja tai [[alkeenit|alkeeneja]]. Friedel–Crafts-alkylointi vaatii [[katalyytti|katalyytiksi]] [[Lewis-happo|Lewis-hapon]] ja usein käytetään [[alumiinikloridi]]a. Myös muita Lewis-happoja, kuten [[rauta(III)kloridi]]a, [[antimonipentafluoridi]]a, [[tina(IV)kloridi]]a, [[titaanitetrakloridi]]a tai [[booritrifluoridi]]a voidaan käyttää. Reaktion ensimmäisessä vaiheessa katalyytti muodostaa alkyloivan yhdisteen kanssa kompleksin, joka hajoaa karbokationiksi. Karbokationi on elektrofiilinen ja liittyy aromaattiseen renkaaseen, jolloin muodostuu sykloheksadienyliumkationi. Hyvin heikkokin emäs voi poistaa kationista protonin, jolloin muodostuu alkyloitu tuote.<ref name="organic" /><ref name="March" /><ref name="advanced" /><ref name="kirk-othmer" />

:[[Kuva:Friedel Crafts mechanism.png|375px|Friedel–Crafts-alkyloinnin mekanismi]]

 

Friedel–Crafts-alkylointia käytetään teollisuudessa muun muassa [[etyylibentseeni]]n valmistamiseen [[bentseeni]]stä ja [[eteeni]]stä käyttäen katalyyttinä alumiinikloridia. Etyylibentseeniä käytetään paljon [[styreeni]]n valmistukseen. Muita teollisesti merkittäviä alkylointeja ovat [[kumeeni]]n valmistus [[propeeni]]sta ja bentseenistä ja [[resorsinoli]]n valmistus propeenista ja m-di-isopropyylibentseenistä.<ref name="kirk-othmer" />

 

Friedel–Crafts-alkyloinnissa on muutamia ongelmia, jotka rajoittavat sen käytettävyyttä. Metaohjaavat, elektroneja puoleensa aromaattisesta renkaasta vetävät substituentit, kuten nitro- tai halogeeniryhmät alentavat aromaattisten yhdisteiden reaktiivisuutta. Esimerkiksi [[nitrobentseeni]] ei reagoi Friedel–Crafts-alkyloinnilla. Toinen ongelma on liiallinen substituutio. Alkyloidut tuotteet ovat reaktiivisempia kuin alkyloimattomat lähtöaineet ja tuotteeksi saadaan usein useasta kohdasta alkyloituja yhdisteitä. Tätä voidaan vähentää sekoituksella ja suorittamalla reaktio heterogeenisesti käyttäen samaa liuotinta sekä katalyytille että aromaattiselle hiilivedylle.<ref name="March" /><ref name="kirk-othmer" /><ref name="advanced" />

 

Kolmas ongelma on karbokationin [[toisiintuminen]]. Primäärisistä ja sekundäärisitä alkoholeista ja alkyylihalideista muodostuneet karbokationit toisiintuvat hyvin helposti stabiilimmiksi tertiäärisiksi karbokationeiksi, jolloin tuotteeksi muodostuu haarautuneita alkyyliryhmiä sisältäviä yhdisteitä.<ref name="March" /><ref name="advanced" /><ref name="kirk-othmer" />

 

{{Viitteet}}

 

{{Tynkä/Kemia}}

[[Luokka:Orgaaniset reaktiot]]