TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Các phản ứng Friedel – Crafts
và ứng dụng
Thành phố Hồ Chí Minh – Th|ng 11 năm 2011
TIỂU LUẬN HÓA HỮU CƠ
Mã lớp học phần: 210405005
Tên lớp: DHHC6 – A
GV hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Cường
Nhóm thực hiện: Nhóm 8
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 1
DANH SÁCH NHÓM 6
1. Đ{o Thị Duyên 10046761
2. Nguyễn Thị Xuân Hòa 10043701
3. Trần Thị Quỳnh Mai 10026821
4. Đ{o Thị Anh Ngân 10056541
5. Huỳnh Ho{ng Phương 10034551
6. Bùi Thị Thu Phượng 10047031
7. Lê Nho Quang 10028531
8. Nguyễn Thị Thảo Quyên 10059411
9. Đặng Phương Thanh 10051771
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 2
LỜI MỞ ĐẦU
Các phản ứng ankyl hóa l{ c|c qu| trình đưa c|c nhóm alkyl v{o ph}n
tử các chất hữu cơ hoặc vô cơ. C|c phản ứng alkyl hóa có giá trị thực tế cao
trong việc gắn các nhóm alkyl vào hợp chất thơm, isoparafin, mercaptan,
sulfid, amine, các hợp chất chứa liên kết ether… Ngo{i ra qu| trình alkyl hóa
là những giai đoạn trung gian trong sản xuất các monome, chất tẩy rửa,…
Phản ứng alkyl hóa theo Friedel – Crafts nghiên cứu về phản ứng alkyl hóa
đối với các hợp chất hữu cơ có chứa vòng thơm.
Tương tự, phản ứng acyl hóa là quá trình gắn các nhóm acyl vào phân
tử hợp chất. Sản phẩm của phản ứng là các hợp chất carbonyl (aldehyde
hoặc ketone). Phản ứng Friedel – Crafts tập trung nghiên cứu phản ứng acyl
hóa v{o vòng thơm, v{ sản phẩm của phản ứng thường là các ketone thơm.
Các phản ứng Friedel – Crafts có nhiều ứng dụng thực tế trong quá
trình tổng hợp các chất hữu cơ. Sản phẩm của các phản ứng n{y được dùng
làm hóa chất trung gian trong các quá trình khác, làm nguyên liệu sản xuất
chất dẻo, hương liệu, v.v…
B{i tiểu luận “C|c phản ứng Friedel – Crafts v{ ứng dụng” sẽ tập trung
ph}n tích v{o hai phản ứng alkyl hóa v{ acyl hóa theo Friedel – Crafts và
giới thiệu một số hợp chất hữu cơ được tổng hợp dựa trên các phản ứng
này. Do nhiều lý do kh|ch quan lẫn chủ quan nên b{i tiểu luận của chúng
em khó tr|nh khỏi nhiều thiếu sót. Rất mong nhận được sự nhận xét v{ góp
ý của thầy để b{i tiểu luận của chúng em được ho{n chỉnh hơn. Xin ch}n
th{nh cảm ơn thầy.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 3
MỤC LỤC
1. PHẢN ỨNG ALKYL HÓA FRIEDEL – CRAFTS 4
1.1 Cơ chế phản ứng alkyl hóa Friedel – Crafts 4
1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng alkyl hóa Friedel – Crafts 7
1.3 Đặc điểm của phản ứng alkyl hóa theo Friedel – Crafts 8
2. PHẢN ỨNG ACYL HÓA FRIEDEL – CRAFTS 9
2.1 Cơ chế phản ứng acyl hóa Friedel – Crafts 9
2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng acyl hóa Friedel – Crafts 11
2.3 Đặc điểm của phản ứng acyl hóa theo Friedel – Crafts 12
3. ỨNG DỤNG CỦA CÁC PHẢN ỨNG FRIEDEL – CRAFTS 13
3.1 Sản xuất Ethylbenzene 13
3.2 Sản xuất Xylene 14
3.3 Sản xuất Toluene 15
3.4 Sản xuất Benzophenone 16
3.5 Sản xuất Acetophenone 17
4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG TƯƠNG LAI 18
TÀI LIỆU THAM KHẢO 19
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 4
1. PHẢN ỨNG ALKYL HÓA FRIEDEL – CRAFTS
Phản ứng ankyl hóa hydrocacbon thơm bằng dẫn xuất ankyl
halogenua được Charles Friedel và James M.Crafts phát hiện vào năm 1877,
và cho đến nay phản ứng này được xem là quan trọng nhất để gắn gốc ankyl
vào nhân thơm.Tuy nhiên các dẫn xuất ankyl halogenua (phenyl halogenua
v{ vinyl halogenua…) không tham gia vào phản ứng này.
1.1 Cơ chế phản ứng alkyl hóa Friedel – Crafts
Phản ứng alkyl hóa theo Friedel – Crafts xảy ra theo cơ chế thế
electrophile thông thường. Xúc tác của phản ứng thường dùng là các acid
Lewis hoặc acid protonic như AlCl
3
, BF
3
, FeCl
3
, ZnCl
2
, SnCl
4
, HF, H
2
SO
4
,
ClSO
3
H, H
3
PO
4
, P.P.A, v.v…
Đối với tác nhân alkyl hóa là alkyl halogenua, cơ chế chung được thể
hiện dưới đ}y:
Thông thường, các tác nhân electrophile bị tấn công bởi hệ thống
điện tử π thơm phức tạp của axit alkyl halogenua – Lewis.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 5
Ví dụ: Phản ứng alkyl hóa vòng benzen theo
Friedel – Crafts
Bước 1:
Dưới tác dụng xúc tác acid Lewis liên kết C-Cl trong
dẫn xuất alkyl halide bị phân cực mạnh, hình thành
phức chất R-Cl với Lewis acid.
Bước 2:
Phức chất này sẽ phân ly thành các
carbocation R
+
là tác nhân ái điện tử mạnh tấn công
vào nhân thơm, đồng thời Hydro trên vòng
benzene tách ra.
Bước 3:
Phản ứng diễn ra với sự hình thành phức π
và chuyển chậm thành phức σ , sau đó tách proton để tạo sản phẩm thế và
tái sinh xúc tác.
- Toluene được hình th{nh khi benzene bằng methyl chloride
(chloromethane) trong sự hiện diện của clorua nhôm khan.
Khi benzen thực hiện phản ứng với ethyl bromide và propyl bromide.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 6
Carbocation propyl được sắp xếp lại th{nh carbocation isopropyl ổn
định hơn bởi sự thay đổi ion hydro trong qu| trình phản ứng. Do đó sản
phẩm chính l{ cumene chứ không phải propyl benzen.
Ngoài ra, ancol hoặc alkene cũng có thể được sử dụng làm tác nhân
phản ứng thay cho các tác nhân alkyl halogenua - chúng đều là các tác nhân
có khả năng tạo thành tác nhân ái điện tử carbocation. Phản ứng cũng diễn
ra theo cơ chế thế ái điện tử thông thường. Đối với ancol, chúng được
chuyển đổi th{nh c|c ion carbenium tương ứng thông qua phản ứng với
một acid Bronsted.
Ví dụ: Phản ứng của 1,4-dimethoxybenzene-t-butyl rượu để tạo th{nh
1, 4-Di-t-butyl-2, 5-dimethoxybenzene hiện diện của axit sulfuric đóng vai
trò l{ chất xúc t|c.
Đối với alkene, carbocation được tạo ra bằng c|ch sử dụng một axit
protonic. Proton được thêm v{o carbon để tạo ra carbocation ổn định hơn.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 7
Ví dụ: Cumene cũng có thể được tạo ra khi benzene t|c dụng với khí
propylene dưới |p suất 30atm có sự hiện diện của H
3
PO
4.
Một lần nữa
carbocation ổn định được tạo ra từ c|c alkene trong phản ứng. Axit sulfuric
cũng có thể được sử dụng như l{ chất xúc t|c.
1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng alkyl hóa Friedel – Crafts
Cấu tạo của hydrocacbon thơm, cấu tạo của dẫn xuất ankyl
halogenua, xúc tác sử dụng trong phản ứng đều có ảnh hướng đến phản
ứng. Trong các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ankyl hóa phải kể đến các
yếu tố về nồng độ của chất tham gia phản ứng, nhiệt độ và áp suất. Nồng độ
các chất tham gia phản ứng có t|c động lớn đến qu| trình ankyl hóa. Đa số
các phản ứng ankyl hóa là phản ứng tỏa nhiệt và nhiệt độ c{ng tăng thì tốc
độ phản ứng cũng tăng theo. T|c nh}n ankyl hóa l{ ancol thì phản ứng được
thực hiện ở nhiệt độ cao hơn so với tác nhân là ankyl sunfat, nhiệt độ phản
ứng dao động từ nhiệt độ phòng 30
0
C lên tới 200
0
C, thực hiện ankyl hóa ở
pha khí thì có lúc nhiệt độ lên đến 400
0
C.
Tốc độ phản ứng ankyl hóa biến đổi như sau:
+ Đối với dẫn xuất ankyl halide tốc độ phản ứng giảmtheo thứ tự: dẫn
xuất allyl, benzyl (CH
2
=CHCH
2
X, C
6
H
5
CH
2
X) > dẫn xuất bậc ba (R
3
CX) > dẫn
xuất bậc hai (R
2
CHX) > dẫn xuất bậc một (RCH
2
X)
+ Đối với các xúc tác Lewis axit tốc dộ phản ứng giảm theo thứ tự:
AlBr
3
> AlCl
3
> FeCl
3
> SnCl
4
> BF
3
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 8
+ Nh}n thơm có nhóm thế hút điện tử mạnh như d~y halogen trở lên
sẽ không tham gia phản ứng ankyl hóa. Ví dụ: - NO
2
, - CN, - SO
3
H,
- CHO, - COCH
3
, - COOH, - Br, - Cl nếu có mặt trong nh}n thơm sẽ làm cho
phản ứng ankyl hóa xảy ra không xảy ra hoặc xảy ra không đ|ng kể.
1.3 Đặc điểm của phản ứng alkyl hóa theo Friedel – Crafts
Phản ứng alkyl hóa Friedel – Crafts có một số nhược điểm, làm hạn
chế khả năng ứng dụng của nó.
Phản ứng thường không dừng lại ở sản phẩm thế monoalkyl mà thu
được sản phẩm thế nhiều lần polyalkyl. Nguyên nhân là do nhóm alkyl sau
khi thế v{o vòng thơm sẽ l{m tăng hoạt cho vòng thơm, l{m cho monoalkyl
benzene tiếp tục phản ứng với tốc độ lớn hơn ban đầu. Để hạn chế điều này,
cần phải sử dụng một lượng thừa hydrocarbon thơm ban đầu.
Phản ứng n{y thường xảy ra hiện tượng chuyển vị từ bậc 1 sang bậc 2
hay bậc 3 của c|c carbocation trung gian. Điều này làm cho sản phẩm thu
được là hỗn hợp gồm nhiều đồng ph}n kh|c nhau, trong đó sản phẩm chính
là sản phẩm có sự chuyển vị.
Sản phẩm của phản ứng alkyl hóa có thể bị đồng phân hóa hoặc dị hóa
do xúc tác acid Lewis ở nhiệt độ cao.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 9
2. PHẢN ỨNG ACYL HÓA FRIEDEL – CRAFTS
Phản ứng acyl hóa theo Friedel – Crafts là phản ứng v{o nh}n thơm
giữa hydrocacbon thơm với acid chloride (acid chlorua) hoặc anhydride
acid cũng với sự có mặt của xúc tác acid Lewis. Sản phẩm của phản ứng này
là hợp chất ketone thơm.
Gốc acyl l{ một nhóm chức được tổng hợp bằng c|ch t|ch
một hay nhiều nhóm hydroxyl của oxoaxít.
Trong hóa hữu cơ, nhóm acyl thường được tổng hợp từ một axít
carboxylic (RCOOH). Do đó, công thức của nhóm acyl có một liên kết đôi
giữa nguyên tử c|cbon v{ nguyên tử ôxy (nhóm carbonyl), v{ một liên đơn
giữa nhóm R với c|cbon. Nhóm acyl cũng có thể tổng hợp từ c|c axít kh|c
như axít sulfonic, axítphốtphonic
2.1 Cơ chế phản ứng acyl hóa Friedel – Crafts
Tác nhân electrophile là acyl cation (hay còn gọi là acylium ion)
RC
+
=O. Cation n{y sinh ra dưới tác dụng của xúc tác acid Lewis, là tác nhân
|i điện tử mạnh, phản ứng acyl hóa Friedel – Crafts cũng xảy ra với sự tạo
thành phức π v{ chuyển chậm thành phức σ, sau đó t|ch proton để tạo sản
phẩm thế v{ t|i sinh xúc t|c như một phản ứng thế electrophile thông
thường.
R-CO-Cl
(R-CO)
2
O
R-CH=O
Lewis acid
R-C-Cl
AlCl
3
R-C
AlCl
4
O
O
+
+
+
+
-
R-C-O
O
AlCl
3
O
R-C-O
R-C
O
[ RCOOAlCl
3
]
-
+
+
+
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 10
Sau khi sản phẩm của phản ứng acyl hóa được tạo thành (ketone),
nguyên tử oxygen của nhóm cacbonyl trong sản phẩm có khả năng tạo liên
kết phối trí với xúc tác acid Lewis. Do đó, lượng acid Lewis sử dụng trong
phản ứng acyl hóa phải nhiều hơn lượng cần thiết làm xúc tác cho phản ứng
thế |i điện tử.
Ví dụ: Phản ứng của benzen với clorua acetyl
Bước 1: Các phản ứng của clorua acetyl và clorua nhôm tạo thành tác
nhân electrophile.
Bước 2: Electrophile thu hút các hệ thống điện tử π của vòng benzen để
tạo thành một carbocation nonaromatic.
O
AlCl
3
C-R
-
C-R
O
C-R
O
AlCl
3
H-Cl
+
+
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 11
Bước 3: C|c điện tích dương trên carbocation di chuyển đến các cị trí
kh|c trên vòng thơm.
Bước 4: Mất một proton từ các nguyên tử nhóm acetyl ngoại quan và
phục hồi vòng thơm.
Bước 5: Proton phản ứng với AlCl
4
-
để tạo lại các chất xúc tác AlCl
3
và
hình thành các sản phẩm HCl.
2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng acyl hóa Friedel – Crafts
Xúc tác: Trong phản ứng acyl hóa thường sử dụng xúc tác là
halogenid acid – tác nhân acyl mạnh, dễ bị thủy ph}n trong nước. Quá trình
acyl hóa tạo ra HX, vì vậy người ta thường dùng các base hữu cơ như
pyridin, triethylamin, quinolin…l{m chất hấp thụ.
Với các chlorid acid ít bị thủy phân bởi nước (chlorid acid của acid
thơm) thì có thể acyl hóa trong dung dịch kiềm 10-20% hoặc carbonat
kiềm.
Dung môi: Thường là các chất tham gia phản ứng hoặc chính tác nhân
acyl hóa. Trường hợp các chất tham gia phản ứng không hòa tan các tác
nhân acyl hóa thì dùng một dung môi trợ tan thích hợp (benzene, toluen,
cloroform…).
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 12
Nhiệt độ: Acyl hóa là quá trình tỏa nhiệt. Tuy nhiên, giai đoạn đầu cần
cung cấp nhiệt cho phản ứng. Sau đó, có thể làm lạnh để loại bớt hiệu ứng
nhiệt phản ứng . Giai đoạn cuối cần cung cấp nhiệt lại để phản ứng kết thúc.
Tùy các chất tham gia phản ứng và tác nhân mà nhiệt độ có thể khác
nhau. Ví dụ: tác nhân axit carboxilic, khi acyl hóa, cần tiến hành ở 200ºC.
Acyl hóa amin ở 120-140ºC. Tác nhân halogenid acid cần nhiệt độ dưới
50ºC.
2.3 Đặc điểm của phản ứng acyl hóa theo Friedel – Crafts
Sản phẩm của quá trình acyl hóa Friedel – Crafts luôn luôn là ketone
thơm, nguyên tử oxy của nhóm carbonyl trong sản phẩm có khả năng tạo
lien kết phối trí với xúc tác acid Lewis và làm mất hoạt tính của xúc tác acid
Lewis.
Tác nhân phản ứng là acyl cation RC
+
=O không có sự chuyển vị như
carbocation trong phản ứng alkyl hóa Friedel – Crafts.
Khác với phản ứng alkyl hóa Friedel – Crafts, phản ứng acyl hóa
Friedel – Crafts không có khả năng tạo sản phẩm thế nhiều lần. Nguyên
nhân là do sản phẩm của phản ứng có chứa nhóm carbonyl hút điện tử
mạnh làm giảm hoạt nh}n thơm, vì vậy ngăn không cho nhóm thế thứ hai
tấn công v{o vòng thơm đ~ giảm hoạt.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 13
3. ỨNG DỤNG CỦA CÁC PHẢN ỨNG FRIEDEL – CRAFTS
Sản phẩm của phản ứng Friedel – Crafts có 2 loại chính l{ c|c đồng
đẳng alkyl benzene v{ c|c ketone thơm. C|c hợp chất này có nhiều ứng
dụng trong thực thế, nhất là trong công nghiệp sản xuất các monome, chất
tẩy rửa, hóa lọc dầu, v.v…
3.1 Sản xuất Ethylbenzene
Ethylbenzene, phenylethane, C
6
H
5
CH
2
CH
3
là hợp chất alkyl thơm đơn
vòng, có ý nghĩa quan trọng trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ hóa dầu.
Phần lớn (> 99%) được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất
Styrene monomer C
6
H
5
CH=CH
2
, tương đương 50% của quá trình sản xuất
benzene trên thế giới. Còn lại ít hơn 1% ethylbenzene được sử dụng làm
dung môi cho sơn, hoặc nguyên liệu cho quá trình sản xuất diethylbenzene
và acetophenone. Hầu hết Ethylbenzene được sản xuất bởi quá trình alkyl
hóa benzene với ethylene.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 14
3.2 Sản xuất Xylene
Xylene là một chất lỏng trong suốt, không m{u, độ bay hơi vừa. Nó có
thể hoà tan với cồn, ether, dầu thực vật và hầu hết các dung môi hữu cơ
kh|c nhưng không tan trong nước. Xylene có nhiều ứng dụng trong sản xuất
sơn v{ nhựa: Dùng Xylene l{m dung môi cho sơn bề mặt vì nó có tốc độ bay
hơi chậm hơn Toluene v{ khả năng ho{ tan tốt. Nó được dùng trong tráng
men, sơn m{i, sơn t{u biển, các loại sơn bảo vệ khác và dùng trong sản xuất
nhựa. Ngoài ra, Xylene còn là dung môi rất quan trọng cho thuốc trừ sâu,
chất béo, parafin, nhựa tự nhiên và nhựa tổng hợp. Xylene còn dùng làm
dung môi được sử dụng rộng rãi trong sản xuất mực in, keo dán.
Hỗn hợp c|c xylene thu được gồm
cả 3 đồng phân o-xylene, m-xylene và p-
xylene.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 15
3.3 Sản xuất Toluene
Toluene l{ một chất lỏng khúc xạ, trong suốt, không m{u, độ bay hơi
cao, có mùi thơm nhẹ, không tan trong cồn, ether, acetone v{ hầu hết các
dung môi hữu cơ kh|c, tan ít trong nước.
Toluene được dùng chủ yếu trong c|c ứng dụng cần khả năng ho{ tan
v{ độ bay hơi cao nhất. Một ứng dụng như thế l{ sản xuất nhựa tổng hợp.
Toluene được dùng rộng r~i trong cả sơn xe hơi v{ sơn đồ đạc trong nh{,
sơn quét, v{ sơn t{u biển. Toluene cũng được dùng l{m chất pha lo~ng v{ l{
một th{nh phần trong sản phẩm tẩy rửa. Vì có khả năng ho{ tan mạnh nên
nó được dùng trong sản xuất keo d|n v{ c|c sản phẩm cùng loại, dùng trong
keo d|n cao su, ximăng cao su. Ngo{i ra, Toluene được dùng l{m chất cải
thiện chỉ số octane của xăng dầu, v{ l{m chất mang phụ gia cho nhiên liệu.
Thông thường, khi thêm chỉ một lượng tương đối nhỏ Toluene v{o xăng
dầu sẽ l{m tăng đ|ng kế chỉ số octane của nhiên liệu. C|c ứng dụng kh|c của
Toluene: dùng trong sản xuất thuốc nhuộm, trong ng{nh y khoa, sản xuất
nước hoa, sản xuất mực in, v.v…
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 16
3.4 Sản xuất Benzophenone
Benzophenone, một xeton thơm (diphenyl xeton), là một hợp chất
quan trọng trong quang hữu cơ và nước hoa cũng như trong tổng hợp hữu
cơ. Nó là một chất kết tinh màu trắng với mùi hương giống hoa hồng, không
tan trong nước. Benzophenone được sử dụng như một thành phần của
nước hoa tổng hợp và là một nguyên liệu ban đầu để sản xuất thuốc nhuộm,
thuốc trừ sâu và dược phẩm. Benzophenone được ứng dụng trong chất kết
dính, mực và lớp phủ, sợi quang học cũng như trong các bảng mạch in
Benzophenone có thể h{nh động như các bộ lọc quang học hoặc giảm hoạt
các phân tử chất nền đ~ được kích thích bởi ánh sáng cho các polyme bảo
vệ và các chất hữu cơ. Chúng được ứng dụng trong sản xuất mỹ phẩm, được
sử dụng làm kem chống nắng để giảm tổn thương da bằng c|ch ngăn chặn
tia UV – A và UV – B.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 17
3.5 Sản xuất Acetophenone
Acetophenone ở điều kiện thường là chất lỏng không m{u, mùi thơm
nhẹ, có trong hắc ín, than đ|.
Acetophenone là nguyên liệu để tổng hợp của một số dược phẩm và
cũng được liệt kê như l{ một t| dược của FDA Hoa Kỳ. Trong một báo cáo
năm 1994 được phát hành bởi 5 công ty thuốc l| h{ng đầu tại Mỹ,
acetophenone đ~ được liệt kê là một trong số 599 phụ gia cho thuốc lá.
Acetophenone được sử dụng để tạo ra loại nước hoa giống như hạnh nhân,
anh đ{o, c}y kim ng}n hoa, hoa nh{i, v{ d}u t}y. Nó cũng được sử dụng
trong kẹo cao su. Cùng với prochiral, acetophenone cũng l{ một chất nền
thử nghiệm phổ biến cho các thí nghiệm chuyển hydro hóa bất đối xứng.
Acetophenone cũng thường được sử dụng như một hương liệu trong
nhiều đồ ngọt v{ đồ uống có hương vị anh đ{o, vì nó chi phí ít v{ đ~ l{ l{m
h{i lòng người tiêu dùng theo cách này. Cuối thế kỷ 19 v{ đầu thế kỷ 20,
acetophenone đ~ được sử dụng trong y học. Nó được bán trên thị trường
như l{ một loại thuốc ngủ và thuốc chống co giật dưới tên thương hiệu là
Hypnone.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 18
4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG TƯƠNG LAI
Các phản ứng Friedel – Crafts được nghiên cứu và phát triển từ năm
1877 v{ đ~ trở thành các phản ứng rất quan trọng trong tổng hợp hữu cơ
thời bấy giờ m{ đến nay vẫn còn được sử dụng. Tuy nhiên, những hạn chế
về hiệu suất của các phản ứng n{y đ~ khiến vai trò của chúng trong tổng
hợp hữu cơ không còn quan trọng như trước nữa. Các phản ứng alkyl hóa
và acyl hóa do Charles Friedel và James Mason Crafts nghiên cứu nay đ~
được cải tiến rất nhiều.
Cải tiến trước hết l{ thay đổi chất xúc t|c acid Lewis vốn vẫn được sử
dụng. Ng{y nay, xúc t|c được sử dụng nhiều nhất trong c|c phản ứng alkyl
hóa v{ acyl hóa vòng thơm l{ Zeolit. Zeolit l{ kho|ng chất aluminosilicat của
một số kim loại có cấu trúc vi xốp với công thức chung:
Me
2
/xO.Al
2
O
3
.nSiO
2
.mH
2
O. Trong đó: Me l{ kim loại kiềm như Na, K (khi đó
x=1) hoặc kim loại kiềm thổ như Ca, Mg (khi đó x=2). Hiện nay có khoảng
150 loại zeolit đ~ được tổng hợp v{ khoảng 48 loại có trong tự nhiên đ~
được biết đến. Zeolit có cấu trúc mở vì vậy nó có thể kết hợp với c|c ion kim
loại kh|c nhau như Na
+
, K
+
, Ca
2+
, Mg
2+
. Zeolit tự nhiên được hình th{nh từ
sự kết hợp giữa đ| v{ tro của núi lửa với c|c kim loại kiềm có trong nước
ngầm. Do sự phổ biến của zeolit v{ hiệu quả cao hơn hẳn acid Lewis (cho
hiệu suất trên 75%) nên nó ng{y c{ng được sử dụng nhiều trong c|c qu|
trình alkyl hóa và acyl hóa.
Cải tiến thứ hai của phản ứng Friedel – Crafts đó l{ phản ứng alkyl
hóa và acyl hóa có thể diễn ra đối với các hợp chất dị vòng thơm s|u cạnh
như pyridine. Phản ứng n{y ng{y nay được sử dụng nhiều trong ngành sản
xuất dược phẩm.
Các phản ứng Friedel – Crafts và ứng dụng
Tiểu luận Hóa hữu cơ Page 19
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Phan Thanh Sơn Nam – Trần Thị Việt Hoa, Giáo trình Hóa học hữu
cơ, NXB Đại học Quốc gia TP. HCM, năm 2011.
[2]. Th|i Do~n Tĩnh, Cơ sở Hóa học hữu cơ tập 1, tập 2, tập 3, NXB
Khoa học kỹ thuật, năm 2001.
[3]. Ho{ng Trọng Yêm, Hóa học hữu cơ, NXB Khoa học kỹ thuật, năm
2000.
[4]. Nguyễn Minh Thảo, Tổng hợp hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia Hà
Nội, năm 2005.
[5]. Phan Đình Ch}u, Các quá trình cơ bản tổng hợp hữu cơ, NXB Khoa
học kỹ thuật, 2008.
[6]. Tạp chí Khoa học Công nghệ, Tập 44, số 2, năm 2006.
[7]. Website
[8]. Website
[9]. Website