不同条件下Friedel-Crafts酰基化反应的研究
摘要：本文介绍了沸石等作为Friedel-Crafts反应催化剂时的情况，综述了其研究
进展及应用。

关键词：Friedel-Crafts反应离子液体沸石
引言
Friedel-Crafts酰基化反应是酰卤等化合物在Lewis酸催化下，对芳香族化合物的酰化反应。

研究发现是酰基化反应的高效催化剂，价廉易得，在一般工业生产中应用较多。

近年来一些离子液体催化剂，即可以保持强Lewis酸性，又可在常温下催化酰化反应，抑制高温下裂解、歧化和降解等副反应发生。

此外，沸石分子筛也是一种比较理想的Friedel-Crafts 酰基化反应催化剂。

我们小组通过翻阅资料，查找相关文献，综合介绍了以上不同条件下Friedel-Crafts酰基化反应的研究进展及应用。

正文
1.酰基化催化剂
是最常用的酰基化催化剂，它能在芳香族化合物、含苯环聚合物上引入酰基，
反应需在溶剂中进行。

1.1苯型芳香族化合物的酰化
酰基化通常用下式表示。

由于产物芳酮和有强的络合作用，因此通常需加入大量的水将水解掉，
才能得到纯净的芳酮产物。

当芳环上有强供电基团时，反应容易进行。

当芳香族化合物含具有孤对电子的推电子基团时，更易与其络合，在这种情况下，需要把具有供电基团的有机溶剂和
络合使用，如。

芳环上有吸电基团时，酰化反应难于进行。

如在间位有卤素取代基时，一般需要大量的催化剂。

1.2含苯环聚合物的酰基化
含有苯基的聚合物，如聚苯乙烯，通过酰基化可以增强原聚合物的粘附力、物理机械性能、强性和光敏感性。

例如，用催化马来酸酐化聚苯乙烯可以得到一类具有新的性能的聚苯乙烯。

还可催化乙酸酐或乙二酰氯酰化具有双酚结构的聚芳香化合物，得到的功能化
产物是光固化涂料的主要聚合物。

2.氯铝酸盐型离子液体作为催化剂
将与有机盐（烷基咪唑盐、烷基吡啶盐等）混合，可得到离子液体。

氯铝酸离子液体具有强酸性，现在引起广泛关注。

随着用量的增加，阴离子种类由转化，其Lewis 酸性也由碱性中性酸性强酸性逐步增强。

氯铝酸离子液体具有稳定性高、催化性
能易于调节及环境污染小等优点。

离子液体在酰基化反应中既是催化剂又是溶剂，反应条件温和，反应时间短、收率高，选择性好。

资料显示，氯铝酸盐离子液体（EMIM表示1-乙基-3-甲基咪唑）催化苯乙酰反应时，在离子液体中>0.5时才有形成，具有催化作用，且随着增大，Lewis酸性增强，催化活性也提高，并指出真正起催化作用的是，酰基化反应机理如下：
3.聚合物负载的作为酰基化催化剂
将固载于无机物如沸石上，所得催化剂的酰基化效果不理想。

这是因为产物和络合后会使中毒而失去活性。

但是，近来研究发现，当负载于苯乙烯和二乙烯基苯共聚物后，提高了对水的稳定性，以作溶剂催化乙酰氯酰化甲苯时，苯乙烯和二乙烯基苯共聚物不会被酰化。

该催化体系比催化时得到的甲苯邻位酰化产物比例高，且当苯乙烯交联度高时，甲苯的邻位酰化产物的比例也增大。

反应后的催化剂可在中活化，重复使用。

4.沸石分子筛作为酰基化催化剂
迄今为止，沸石催化Friedel-Crafts酰基化反应的研究很大部分集中在高度活化的芳
环上，如苯甲醚、苯酚等。

甲氧基、羟基等第一类定位基的强烈代电子效应使芳环得到了高度活化，有利于亲电试剂的进攻，使得一般酸强度的沸石催化剂都有催化活性。

但是由于沸石孔道结构和尺寸的不同，对不同底物反应的选择性则大不相同，充分体现了沸石择型催化作用的优势，可以通过改变孔尺寸和活性酸中心的性质来实现选择性合成。

沸石分子筛作为环境友好的催化剂在芳环的Friedel-Crafts酰基化反应中引起关注，沸石孔道的高均一性、易调变性和对反应物和的物分子的择型性是其它催化材料难以比
拟的优点。

其中沸石以其畅通的三维大孔结构和适宜的酸中心强度在多种底物的酰化
反应中都表现出了优秀的催化性能，是一种非常有潜力的Friedel-Crafts酰基化催化剂。

结语
虽然价廉易得，催化活性高，但有许多缺点，如需要在加热下催化酰化反应，且
一般需使用有机溶剂，产生大量含铝盐废液，造成环境污染。

氯铝酸盐离子液体在酰基化反应中，既是催化剂又是溶剂，反应条件温和，收率高，选择性好，但是由于氯铝酸盐离子液
体对水也非常敏感，需在干燥条件下反应，催化剂也不能够重复使用。

负载于聚合物的
作为催化剂进行甲苯酰基化是非均相反应，可得到与催化不同的产物比例，且催化剂
对水相对稳定，过滤活化后可重复使用。

分子筛在催化反应中的应用还停留在实验室研究阶
段，但已有报道给出沸石催化苯甲醚的乙酰化反应的工业化方法。

目前工业上催化酰化高度钝化芳烃时，仍使用作催化剂，所以，具有高活性，能有效的减少对环境污染，更好的操作性，能重复使用的催化剂将是今后研究开发的目
标。

而在催化酰化高度活化芳烃时，沸石分子筛作为反应催化剂也将成为今后的研究方向。

参考书目
[1]孙天旭,王立.三氯化铝系列催化剂在Friedel-Crafts酰基化反应中的应用进展.
[2]袁冰.乔红卫.沸石分子筛在Friedel-Crafts酰基化反应中的应用.
[3]张启兴.氯氟苯乙酮合成工艺的研究.。