Толуол алкилирование по Фриделю Крафтсу

При проведении реакции Фриделя — Крафтса в качестве растворителей применяют сероуглерод, 1,2-дихлорэтан, нитробензол, симметричный тетрахлорэтан. При алкилировании или ацилировании бензола или толуола растворителем служит избыток реагента. [c.190]

В некоторых случаях метод алкилирования спиртами имеет преимущество перед методом Фриделя—Крафтса потому, что в результате реакции образуется чистый пара-изомер, в то время как в реакции Фриделя—Крафтса образуется смесь пара- и мета-изомеров. Например, из толуола и изобутилового спирта образуется чистый 1-метил-4-тре/ г-бутилбензол [c.302]

В табл. 84 представлено отношение констант скорости реакций электрофильного замещения водорода (бромирование молекулярным бромом, хлорирование молекулярным хлором, бромирование ионами Вг+, нитрование, алкилирование по Фриделю — Крафтсу циклогексилбромидом -Н А1С1з) бензола, толуола, дифенила, нафталина, дифенилового эфира и анизола. Например, толуол бромируется в 600 раз быстрее [c.325]

В рассматриваемом случае мы встречаемся с ситуацией, уже знакомой нам по нескольким примерам в реакциях 1,2- и 1,4-присоединения к сопряженным диенам (разд. 8.18), в реакции алкилирования толуола по Фриделю — Крафтсу (разд. 12.14 ) и в сульфировании фенолов (разд. 25.14). При низкой температуре направление реакции определяется ее скоростью, а при высокой температуре — положением равновесия. [c.996]

Способы получения. Толуол, ксилол и другие ароматические углеводороды выделяют из каменноугольного дегтя. Их можно получать и синтетическим путем — алкилированием бензола по Фриделю — Крафтсу (см. стр. 65). [c.76]

Имеются, однако, методы, позволяющие повышать растворимость угля путем его обработки при более низких температурах. Это, например, реакции, идущие под действием катализаторов Фриделя — Крафтса. В качестве таких катализаторов использовали трифторид бора и фенол [I], и-толуолсульфокислоту и толуол 12] сообщается также ([3] о взаимодействии битуминозных углей с пропилхлоридом в сероуглероде при 45 °С в присутствии хлористого алюминия в качестве катализатора. Несколько иной подход был использован в работе [4], где битуминозный уголь подвергали восстановительному алкилированию под действием натрия и алкилгалогенидов. [c.301]

Лабораторные синтезы. Толуол обычно не получают в лаборатории, так как он легко доступен. Он может быть получен алкилированием бензола по Фриделю — Крафтсу (см. разд. 28.1.3.2) или из бромбензола по реакции Фиттига [c.616]

Во всех случаях, о которых шла речь выше, предполагалось, что соотношение альтернативных продуктов, образующихся в ходе реакции, например о-, м- и л-изомеров, определяется соотношением скоростей их образования, т. е. регулируется кинетически (см. разд. 2.2.3). Однако это не всегда наблюдается на практике. Например, при алкилировании по Фриделю — Крафтсу толуола (Ме — орго-лара-ориентант) бензилбромидом при 25 °С в присутствии ОаВгз (кислота Льюиса катализатор) найдено следующее соотношение изомеров [c.181]

Многие ароматические углеводороды получают непосредственно из каменноугольной смолы или косвенно из нефти. Каменноугольная смола содержит бензол, нафталин, толуол, ксилол и т.д., которые можно выделить перегонкой, и она широко использовалась как первичный источник ароматических углеводородов. Однако во время второй мировой войны был разработан процесс получения ароматических углеводородов из нефти, и в настоящее время это главный источник ароматических углеводородов. Сама нефть состоит главным образом из алифатических углеводородов, таких, как гептан и октан, которые превращаются в ароматические углеводороды (толуол и ксилол) при пропускании над катализатором — оксидом металла при высокой температуре. В лаборатории алкилбензолы можно получить алкилированием по Фриделю — Крафтсу или ацилированием с последующим восстановлением (разд. 5.4). [c.119]

На рис.2.9 приведена температурная зависимость изменения констант скорости убыли толуола, представленных в табл.2.17. Левая ветвь кривой (область температур выше 298 К) характерна для типичной реакции алкилирования арена мономером (Е = 26 кДж/моль). Излом при переходе в более низкотемпературную область (значение Е близко к нулю) указывает на преобладающую роль процесса полимеризации изобутилена. Диссоциация ионных пар при понижении температуры повышает активность ионов карбония как в отношении реакции роста цепи, так и в отношении ограничения ее при использовании толуола. При этом значение EдJ = -25,1 кДж/моль (энергия активации изменения степени полимеризации изобутилена) в присутствии толуола близко к Ед процесса, протекающего в отсутствие арена, т.е. в области отрицательных температур имеет место полимеризация изобутилена с ограничением цепи толуолом или своеобразная реакция алкилирования по Фриделю - Крафтсу. [c.103]

В ряде случаев [76 и, к] алкилбензолсульфокислоты получены алкилированием бензол-, толуол- или ксилолсульфокислот, что несколько неожиданно, так как группы, направляющие вновь вступающие радикалы в мета-попожение, препятствуют реакциям типа Фриделя—Крафтса. Однако, как показал Дессень [76 л], л-толуолсульфокислота легко конденсируется с изопропи- [c.18]

Изучение нитрования, галогенирования и реакции алкилирования по Фриделю — Крафтсу толуола дает аналогичные результаты. Метильная группа делает кольцо более реакционноспособным, чем незамещенный бензол, и направляет атаку в орто- и /шра-положения кольца. [c.332]

До сих пор не известны значения р и для других реакций, в которых переходное состояние столь мало отличается от промежуточного соединения, что разрыв С — Н-связи во всех случаях является стадией, определяющей. скорость реакции. Однако особенности строения промежуточного соединения в таких реакциях могут приводить к увеличению роли разрыва С — Н-связи и появлению изотопного эффекта. Так, реакции бромирования бромом и азосочетания, естественно, не имеют изотопных эффектов, однако вследствие энергетической близости промежуточного соединения с высокой энергией к дв ум переходным состояниям уже незначительного изменения в балансе двух скоростей реакций -1 и вызываемом структурными факторами, может быть достаточно, чтобы поднять второе переходное состояние выше первого и превратить разрыв С — Н-связи в стадию, которая будет определять скорость реакции. Таким структурным фактором могут быть стерические препятствия, которые, способствуя увеличению /е 1, облегчают переход промежуточного соединения через барьер первого переходного состояния. Стерические препятствия оказывают очень сильное воздействие, поскольку даже реакция бромирования смесью бром — перхлорат серебра (которая должна иметь значительно более низкие значения р, чем некаталитическая реакция) протекает с изотопным эффектом, в том случае когда субстратом является 1,3,5-три-/п/7т-бутилбензол [101]. Меркурирование и сульфирование следует рассматривать как примеры, в которых, несмотря на раннее переходное состояние, структурные особенности промежуточного соединения так влияют на изменение констант к-1 и к2, что появляется изотопный эффект. Значение р, полученное на основании самых последних данных по сульфированию бензола и толуола в 82,9%-ной серной кислоте (т. е. в условиях, в которых изотопный эффект не наблюдался), достигает, вероятно, величины порядка —8 [187]. Значение р для реакций меркурирования составляет только —4,0. Особенности строения промежуточного соединения увеличивают константу к-1 в одном случае и уменьшают константу 2 в другом, так что становится возможным появление изотопного эффекта. С другой стороны, при нитровании промежуточное соединение настолько сильно отличается по энергии от первого переходного состояния, что ни одна из структурных особенностей промежуточного соединения, которая способна приводить к появлению изотопного эффекта в других реакциях, не может в достаточной мере снизить энергию этого переходного состояния, и промежуточное соединение может переходить только в продукты реакции. Алкилирование по Фриделю — Крафтсу должно быть даже более экзотермичной реакцией, чем нитрование, и первичный изотопный эффект не наблюдался в изученных реакциях алкилирования. Но наличие изотопных эффектов постоянно отмечалось в реакции ацилирования, которая имеет заметно более высокое значение р, чем алкилирование. За исключением описанного выше бромирования сильно пространственно затрудненного 1,3,5-три-трет-бутилбензола [c.487]

Аналогично, чем больше обьем электрофила, тем более затрудняется атака в орто-положение. Например, для алкилирования толуола ио Фриделю-Крафтсу алкилбромидами в присутствии ОаВгз отношение меняется следуюшдм [c.1075]

Этим способо.м МОЖНО пользоваться и для работы с другими галоидными алкилами, даже с хлористыми этилами. Выход этилбензола из 100 г хлористого этила в этих условиях составляет приблизительно 7O— 80 г -. При применении избытка соответствующего галоидного алкила можно ввести в ароматическое ядро несколько алкильных групп. Подробное описание условий реакции можно найти в работах Якобсена, Галле и Смита . При алкилировании толуола по Фриделю-Крафтсу вторая алкильная группа вступает преимущественно в m- и р-положение впрочем, экспериментальные доказатель- ства такого ориентирования не вполне удовлетворительны. [c.75]

Часто проводится определение относительных количеств конечных продуктов реакции, но найденные при этом пропорции отнюдь не всегда правильно отражают соотношение скоростей конкурирующих первичных процессов. Обратимость процессов, перечисленных в табл. 6.1, делает возможным такое положение, когда конечные продукты реакции образуются в количествах, пропорциональных их относительной устойчивости при данных условиях реакции. В таких случаях принято говорить, что имеет место термодинамический контроль . Так, алкилирование толуола по Фриделю—Крафтсу различными метилгалогенидами в присутствии хлористого алюминия, приводящее при 0° преимущественно к о- и п-ксилолам, при 104° протекает почти исключительно с образованием термодинамически предпочтительного лг-изомера [953]. Аналогичная ситуация часто наблюдается при образовании олефинов из карбониевых ионов если кислотность реакционной среды достаточно высока, то возникающий продукт может присоединять протон, снова образуя карбониевый ион. Там, где возможно образование нескольких олефинов, между ними установится ра1вновесие, определяемое термодинамическими факторами. В подобных случаях экспериментально найденное количественное соотношение продуктов реакции ничего не говорит о реакционной способности их предшественника — карбониевого иона. [c.191]

Влияние полярности заместителя. Большинство надежных данных по направляющему влиянию получено при изучении реакции нитрования [табл. 3]. Поэтому нет ничего удивительного, что главное внимание было сосредоточено на изучении влияния заместителей в кольце на ход дальнейшего зал1ещения и сравнительно мало внимания уделялось изучению влияния заместителей в определении направления замещения. Было замечено, однако, что при алкилировании по Фриделю-Крафтсу толуола получается очень большое количество. и-изомера. Например, при введе НИИ изопропила в толуол образуется 29,8% л -изопропилтолуола (табл. 7). Пытались объяснить этот результат при помощи нормального алкили рования до 1,3,4-триалкилпроизводного с последующей потерей одной алкильной группы в положении 4 [123, 256]. Одпако нри помощи пря< мых экспериментальных исследований в настоящее время установлено, что i-изомер, образующийся в результате прямого алкилирования толуола [84], не люжет рассматриваться как продукт вторичной изомеризации или дэалкилирования. [c.421]

Так, например, метилбромид реагирует с толуолом в присутствии бромида алюминия в 200 раз быстрее, чем метилиодид. Поэтому алкилиодиды мало пригодны для проведения реакций алкилирования по Фриделю — Крафтсу. Акцепторная способность катализаторов Фриделя — Крафтса очень чувствительна к наличию примесей (например, следов воды, сокатализаторов — кислот и оснований) и к растворителям, так что нет возможности составить общенрименимый ряд активности (некоторые данные приводились на стр. 204). Качественно можно предложить примерно следующие ряды понижающейся активности (см. обзоры [2611) [c.504]

Искусственный нитромускус. — Полинитросоединения некоторых углеводородов бензольного ряда, содержащие третичную бутильную группу, обладают запахом, напоминающим запах натурального мускуса (Баур, 1891). Их применяют в парфюмерии для отдушки дешевого мыла. Одно из таких производных получают из толуола алкилированием по Фриделю—Крафтсу при высокой температуре вводят в мета-положение трет-бутильную группу и нитруют продукт реакции [c.212]

Под влиянием хлористого алюминия может происходить не только присоединение, но и отщепление алкильного радикала от ароматического ядра. Например, при нагреваймГайеси ксилола и бензола в присутствии хлористого алюминия образуется толуол. Отщепление алкильных радикалов является одной из причин образования смеси продуктов с различной степенью алкилирования при проведении реакции Фриделя— Крафтса. [c.293]

Пространственные эффекты также играют важную роль при определении соотношения о/,-г-изомерных продуктов алкилирования по Фриделю — Крафтсу. С увеличением размера входящей алкильной группы в ряду метил, этил, гфопил-2 доля о/)то-замещения в толуоле падает [141]. При вхождении трег-бутнльпой группы продукт орто-замещения не обнаружен [142]. [c.365]

Алкилирование алкилбензолов по Фриделю—Крафтсу обычно дает значительные количества как орто-, так и яаря-изомеров. Например, при реакции толуола с изопропилбромидом и хлористым алюминием в нитрометане образуется 47% орто-, 15% мета- и 39% лврв-изомера [21]. Реакции чувствительны к пространственным факторам с грег-бутил-бромидом образуются только мета- и лара-нзомеры [22]. [c.233]

Недооценка этих факторов приводила и приводит к многим серьезным ошибкам. Так, при алкилировании по Фриделю—Крафтсу толуола бензилхлоридом (см. гл. Vni) в условиях кинетического контроля (через 0,01 с) образуются преимущественно о- и л-изомеры, но уже через 20 с количество термодинамически более устойчивого льизомера превышает 50%. Здесь в присутствии кислоты Льюиса возможно превращение о- и и-изомеров в и/-изомер. На рис. 27 приведен процесс превращения А в В и С причем B l . В условиях кинетического контроля будет образовываться преимущественно вещество С, а в условиях термодинамического контроля (увеличение времени реакции, повышение температуры, добавка катализаторов, способствующих обратимости процесса, и т. п.), наоборот, вещество В. [c.77]

Активность электрофильного агента повьшхается от молекулярного брома в уксусной кислоте к комплексу отреш-бугилбро-мида с трехбромистым гаплием в реакции алкилирования по Фриделю—Крафтсу. Селективность наиболее высока для электрофильных агентов, представленных в верхней части таблицы. К ним относятся молекулярный бром, хлор, ацилирующие агенты. Протонирование, нитрование, меркурирование, как правило, не отличаются высокой селективностью, а алкилирование по Фриделю-Крафтсу вообще мало селективно. При алкилировании толуола комплексом алкилгалогенида с бромистым галлием образуется 21-32% ле/яа-изомера, тогда как при бромировании и хлорировании в уксусной кислоте доля лета-изомера не превышает 0,3%, [c.426]

Аналогичная зависимость наблюдается для реакций изо-пропилирования по Фриделю—Крафтсу. Алкилирование толуола в присутствии ОаВгз по мере увеличения радикала также сопровождается ростом специфичности реакции, что можно связать с ростом стабильности реагирующего алкил-кати-она [78]. [c.149]

Альтернативный вариант атаки арена комплексом реагент — катализатор менее вероятен, поскольку распределение образующихся изомеров в этом случае такое же, как при бензилировании толуола в присутствии других катализаторов. Если бы катализатор входил в состав атакующей частицы, это не могло бы не сказаться на ее активности и, следовательно, на селективности. Полагают, что при действии реагентов, способных генерировать относительно стабильный карбокатион, алкилирование протекает в результате его атаки. При действии первичных алкилгалогенидов электрофильной атакующей частицей является, вероятно, комплекс с катализатором. На это указывает разное распределение изомеров при метилировании толуола метилбромидом и метилиодидом, первый порядок некоторых реакций по субстрату, по реагенту и по катализатору. Поскольку атака карбокатионов на ароматический субстрат осуществляется быстро, примеры, когда реакция имеет первый порядок по субстрату, расцениваются как свидетельство отсутствия карбокатионов. Алкилгалогенид не реагирует по синхронному механизму 5ы2, требующему обращения конфигурации в хиральном реакционном центре алкильной группы. Исследованием стереохимии алкилирования по Фриделю — Крафтсу показано, что при этом обычно происходит полная или почти полная рацемизация [618]. Совокупность полученных данных свидетельствует в пользу механизма алкилирования через катионный а-комплекс, который может образовываться как на быстрой, так и на лимитирующей стадиях. Последующее отщепление протона от а-комплекса происходит быстро, что доказывается отсутствие кинетического изотопного эффекта водорода. [c.239]

Реакция алкилирования по Фриделю — Крафтсу — единственный твердо установленный случай, где насыщенные фтористые алкилы оказываются реакционноспособнее хлористых (как показано на примере бутил-, бензил- и замещенных бензилгало-генидов с бензолом 28.29 и циклогексилгалогенидов с толуолом) Это может означать, что либо в определяющей скорость стадии не происходит заметного растяжения связи углерод — галоген, либо, если оно происходит, что дополнительная энергия, необходимая для растяжения связи углерод — фтор, более чем компенсируется выигрышем энергии, большим для фторида, чем для хлорида, в любом другом процессе. Такое объяснение является, кажется, более уместным выигрыш энергии, вероятно, происходит при электрофильном катализе А1С1з или какой-нибудь другой кислотой Льюиса. Реакция может быть одностадийной три-молекулярной [c.203]