Cos'è acilazione di friedel-crafts?

Acilazione di Friedel-Crafts

L'acilazione di Friedel-Crafts è una reazione di sostituzione elettrofila aromatica utilizzata per attaccare un gruppo acilico (R-C=O) a un anello aromatico. È simile all'alchilazione di Friedel-Crafts, ma presenta alcuni vantaggi e svantaggi distinti.

Meccanismo di reazione:

La reazione prevede i seguenti passaggi:

1. Formazione dell'elettrofilo: Un acil alogenuro (R-CO-X, dove X è un alogeno come Cl o Br) reagisce con un acido di Lewis, tipicamente cloruro di alluminio (AlCl₃), per formare un acilium ion (R-C≡O⁺), che è l'elettrofilo. L'acido di Lewis coordina con l'alogeno dell'alogenuro acilico, polarizzando il legame carbonio-alogeno e facilitando la formazione dell'acilium ion.

2. Attacco elettrofilo: L'acilium ion, essendo carico positivamente e quindi elettrofilo, attacca l'anello aromatico. Gli elettroni π dell'anello aromatico agiscono come nucleofili e attaccano il carbonio carbonilico dell'acilium ion. Questo porta alla formazione di un intermedio carbocatione chiamato complesso σ o arenio.

3. Deprotonazione: Una base, spesso l'AlCl₄^- generato nella fase 1, rimuove un protone dall'atomo di carbonio dell'anello aromatico che ha subito l'attacco elettrofilo. Questo ripristina l'aromaticità dell'anello e forma il prodotto acilato.

Reagenti:

• Anello Aromatico: Il substrato che subisce l'acilazione. La reazione funziona meglio con anelli aromatici attivati (cioè anelli con gruppi donatori di elettroni).
• Alogenuro Acilico (R-CO-X) o Anidride Acida ((RCO)₂O): La fonte del gruppo acilico.
• Acido di Lewis (AlCl₃, FeCl₃, BF₃): Catalizzatore necessario per generare l'acilium ion elettrofilo.

Vantaggi rispetto all'Alchilazione di Friedel-Crafts:

• Nessuna poliacilazione: Una volta che un gruppo acilico è attaccato all'anello aromatico, lo disattiva, rendendo meno probabile che avvenga una seconda acilazione. Questo perché il gruppo carbonilico è elettron-attrattore. Questo è un grande vantaggio rispetto all'alchilazione di Friedel-Crafts, che spesso porta a polialchilazione (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/polialchilazione) e a una miscela di prodotti.
• Nessuna trasposizione del gruppo alchilico: Gli acilium ions sono stabilizzati per risonanza e non si riarrangiano come alcuni carbocationi nell'alchilazione di Friedel-Crafts, garantendo che il gruppo acilico si attacchi all'anello aromatico senza trasposizione (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/trasposizione%20carbocationica).

Limitazioni:

• Non funziona con anelli aromatici disattivati: Anelli aromatici con gruppi elettron-attrattori (NO₂, COOH, SO₃H) non subiscono l'acilazione di Friedel-Crafts perché la densità elettronica sull'anello è troppo bassa.
• Reazione di riarrangiamento del catalizzatore: L'acido di Lewis può reagire con gruppi funzionali basici presenti sulla molecola di partenza(es. ammine), impedendo la reazione o portando a prodotti indesiderati (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/reazioni%20secondarie).
• Stechiometria: L'acido di Lewis deve essere usato in quantità stechiometriche, non catalitiche, perché si complessa con il prodotto chetone formato.

Applicazioni:

L'acilazione di Friedel-Crafts è una reazione importante nella sintesi organica per preparare chetoni aromatici, che sono intermedi utili per la sintesi di altri composti organici. Ad esempio, la successiva riduzione di un gruppo carbonilico può portare ad un gruppo alchilico. Questo può essere un modo per introdurre un gruppo alchilico su un anello aromatico senza i problemi di riarrangiamento dell'alchilazione diretta.