フリーデル－クラフツ反応について

質問

フリーデル－クラフツ反応の際、温度を上げすぎてはいけないらしいのですが、これは２置換体の生成を抑えるためですよね？

ちなみに、トルエンやクメンにアシル基を置換する場合ならば２置換体はo-とp-ですか？

回答No.1

noname#62864 · ベストアンサー

＞フリーデル－クラフツ反応の際、温度を上げすぎてはいけないらしいのですが、これは２置換体の生成を抑えるためですよね？
状況によって違うと思います。一般論として、温度を下げる理由は、反応の暴走による危険を避けるためと、副反応を抑制するためであることが多いです。２置換体の生成が副反応になることもありえます。
ただし、フリーデル-クラフツアルキル化の場合には、アルキル化された生成物の方が反応性が高いですので、理屈でいえば、温度が低い方が、２置換体や３置換体が多く得られるはずです。アシル化であればそうはなりません。なお、少々温度が高くなったからと行って、ジアシル化は起こりません。
こういったことを考えれば、フリーデル-クラフツ反応で温度を下げるのは、反応の暴走を抑えるためである可能性が高いと思います。

なお、フリーデル-クラフツ反応に限らず、芳香族求電子置換反応において、アルキル基は、o-,p-配向性の活性化基として作用します。ただし、選択性はさほど高くありませんし、クメンのようにアルキル基が大きい場合には、オルト位での反応は立体的な要因で不利になります。

お礼

安全のためなんですね。
どうもありがとうございます。

補足

ジアシル化は起こらないのですか・・・
さらに、o-位での反応が不利になることも納得です。

しかし、「反応の暴走」というのがよく分かりません。具体的にはどのような危険があるのですか？

回答No.2

noname#62864

反応の暴走とは、反応熱のために、反応溶液の温度が上昇し、その温度上昇の結果として、さらに反応速度が上昇し、さらに反応温度が上昇し、制御不能になることです。これが化学実験における事故原因になることも多いと思います。

温度上昇に伴って、反応の溶媒や反応剤が気化したり、重合や分解などの副反応が起こったり、フリーデル-クラフツ反応であればハロゲン化水素が一気に発生し、容器内部の圧力が急上昇し、装置の組み方によっては、接続部分で外れたり、最悪、破裂することもあるかもしれません。もちろん、反応系は密閉はされてはいないでしょうが、排気がおいつかなる事態も起こりえます。

いずれにせよ、反応速度をある程度制御できるような状態で反応を行うのが基本です。そのためには、反応温度が必要以上に上昇するのを避ける必要があります。特に、反応のスケールが大きくなるほど慎重な操作が必要です。

お礼

安全が大切なのですね。
わかりました。どうもありがとうございました。