Reacció de Friedel-Crafts
Les reaccions de Friedel-Crafts són un tipo de reacció de substitució electròfila aromàtica en les que en un compost aromàtic un dels àtoms d'hidrogen és substituït per un grup alquil —coneguda com alquilació de Friedel-Crafts— o per un grup acil —acilació de Friedel-Crafts—. Varen ser descobertes l'any 1879 pel químic francés Charles Friedel i pel químic nortamericà James Crafts.
Alquilació de Friedel-Crafts
En el cas més simple, implica la reacció entre un haloalcà i una molècula de benzé en presència d'un àcit de Lewis com catalisador. Els productes són alquilbenzé i halur d'hidrogen.
L'orde de reactivitat aumenta en la polarisació de l'enllaç C-X, seguint puix l'orde RI < RBr < RCl < RF. Habitualment s'usen com a catalisadors halurs d'alumini (AlX3) o de ferro (FeX3).
En halurs primaris (RCH2X) la reacció escomença en la formació de l'aducte entre l'halogen del haloalcà i l'àcit de Lewis: [R-X-AlX3]. Açò provoca l'aparició d'una càrrega positiva parcial (δ+) sobre el carbono adjacent al halogen, lo que fa que siga més electròfil.
En el cas d'halurs secundaris (R2CHX) i terciaris (R3CX) s'apleguen a formar com intermijos les seues carbocations, junt en l'anió AlX4-.
A continuació, una volta generat l'electròfil, est és atacat pels electrons pi de l'anell aromàtic seguit de la pèrdua del seu protó (H+), en forma de HX, i recuperació del catalisador AlX3, segons el mecanisme general d'una substitució electròfila aromàtica.
Inconvenients de l'alquilació de Friedel-Crafts
- Polisustitución, més d'un grup llogue s'unix a l'anell aromàtic. Açò es deu a que el llogue activa l'anell aromàtic i ho torna més nucleòfil que el reactiu de partida.
- Transposició, un carbocatió primari es convertix en secundari o terciari per desplaçament d'hidrogen o llogue, donada la major estabilitat dels carbocations en el sentit primari < secundari < terciari. Per tant el carbocatió intermig sofrix transposició que impliquen l'obtenció de productes no desijats.
Açò llimita la seua utilitat sintètica.
Acilació de Friedel-Crafts
En el cas més simple, la reacció entre un halur d'acil i una molècula de benzé en presència d'un àcit de Lewis com catalisador, habitualment AlX3. Els productes són acilbenzé (o fenilcetona) i halur d'hidrogen.
La reacció té lloc a través de la formació del catió acilio, (R-CO+), com intermig. Este es genera quan es forma un aducte entre l'halogen del halur d'acil i l'àcit de Lewis AlX3, el qual pot dissociar-se originant chicotetes cantitats del catió acilio, que és electròfil.
A continuació el carbono del grup acil ataca l'anell aromàtic, seguit de perduda de protó (H+), segons el mecanisme general d'una substitució electròfila aromàtica.
Ya que el grup acil és desactivant, el producte és menys reactiu que el compost de partida i per tant no sofrix més substitucions. Ademés la seua capacitat acceptora d'electrons es veu accentuada per la formació d'un aducte entre l'àcit de Lewis AlX3 i l'àtom d'oxigen del grup carbonil. Açò obliga a usar més d'un equivalent de catalisador. Es requerix un tractament aquós final per a lliberar el producte del complex en l'halur d'alumini.
Referències
- Este artícul conté una traducció derivada de «Reacción de Friedel-Crafts» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.