المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

التعامل مع النقّاد في شركتك
2-5-2016
احمد بن محمد السرخسي
1-6-2016
حشرات التمور المخزونة
21-11-2016
ملخص للبلمرة ذات النمو التدريجي
31-10-2017
Log-Likelihood Function
10-3-2021
ORDER OF A REACTION
22-9-2018

Preparation of alkylbenzenes  
  
1217   05:20 مساءً   date: 27-9-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Organic Chemistry ii
Page and Part : .................


Read More
Date: 20-8-2019 977
Date: 10-3-2016 3251
Date: 12-9-2019 685

Preparation of alkylbenzenes

Friedel-Crafts reactions

Compounds containing aromatic groups are widespread in nature, and for this reason chemists who aim to synthesize naturally occurring compounds in the laboratory often need to introduce substituents to aromatic rings.   In the organic synthesis laboratory, electrophilic aromatic substitutions which result in the formation of new carbon-carbon bonds are called ‘Friedel-Crafts’  alkylations and acylations, named for Charles Friedel of France and James Crafts of the United States, who together developed the procedures in 1877.   The Friedel-Crafts reactions are an important part of a synthetic chemist’s toolbox to this day.

Friedel Crafts reactions, like their biochemical counterparts, require reactive electrophiles with significant carbocation character.  One of the most common ways to alkylate an aromatic ring is to use an alkyl chloride electrophile that is activated by the addition of aluminum or iron trichloride.  The metal chloride serves as a Lewis acid, accepting electron density from the alkyl chloride.  This has the effect of magnifying the carbon-chlorine dipole, making the carbon end more electropositive – and thus more electrophilic – even to the point where the bond breaks and an ion-pair is formed.

FC mechanism

An alternative method for carrying out a Friedel-Crafts alkylation is to start with an alkene, which is protonated by a strong acid such as H2SO4 to generate a carbocation.

image126.png

Limitations of Friedel-Crafts Alkylation

  1. Carbocation Rearrangement – Only certain alkylbenzenes can be made due to the tendency of cations to rearrange.
  2. Compound Limitations – Friedel-Crafts fails when used with compounds such as nitrobenzene and other strongly deactivated aromatics.
  3. Polyalkylation – Products of Friedel-Crafts alkylations are even more reactive than starting material. Alkyl groups produced in Friedel-Crafts Alkylation are electron-donating substituents meaning that the products are more susceptible to electrophilic attack than what we began with. For synthetic purposes, this is a big disappointment, because the reaction is hard to stop with just a single alkylation.

To remedy some of these limitations (1 and 3), Friedel-Crafts acylation is often used instead, followed by reduction of the ketone product.

The Friedel-Crafts acylation reaction is essentially an acyl substitution  reaction with an aromatic π bond serving as the nucleophile.  As in many other laboratory acyl transfer reactions, acyl chlorides are used as activated carboxylic acids.  Because of the low reactivity of the aromatic π bond nucleophile, however, the acyl chloride electrophile in a Friedel-Crafts acylation must be further activated with a Lewis acid reagent such as aluminum chloride, which again serves to polarize the carbon-chlorine bond and increase the electrophilicity of the acyl carbon.  The activated electrophile in Friedel-Crafts acylations is often depicted as an ionic species.

image128.png

The resultant aryl ketone can be reduced to CH3CH2Ph (ethylbenzene) using H2/Pd on C, or Zn(Hg) and HCl.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .