酸性离子液体催化Friedel-Crafts烷基化反应研究进展

介绍了Friedel-Crafts烷基化反应的催化反应机理,综述了Lewis酸性离子液体、Bronsted酸性离子液体、Bronsted-Lewis双酸性离子液体的结构特性及其在催化Friedel-Crafts烷基化反应中的应用研究进展,并对未来发展方向进行了总结和展望。

Friedel-Crafts烷基化反应就地增容WPS/OBC合金研究

采用不同种类的回收废旧聚苯乙烯(PS)与乙烯辛烯嵌段共聚物(OBC)进行Friedel-Crafts烷基化反应,考察了催化剂无水AlCl_(3)用量对废旧PS接枝率和共混物结构、性能的影响。结果表明:由于杂质的存在,回收造粒的发泡PS废旧制件(WEPS)不能与OBC直接进行Friedel-Crafts烷基化反应;而回收造粒的非发泡PS废旧制件(WPS)可以与OBC进行Friedel-Crafts烷基化反应,生成OBC-g-WPS接枝物;当反应温度为140℃,WPS、OBC、无水AlCl_(3)质量比为50.0/50.0/0.4时,WPS接枝率达到了23.5%,与WPS/OBC简单共混物相比,WPS/OBC/无水AlCl_(3)共混物拉伸强度和断裂伸长率分别增加了125.4%和2913.5%;WPS/OBC/无水AlCl_(3)共混物中OBC的熔点和结晶温度均降低,OBC和WPS两相的相容性得到明显提高;以WPS/OBC/无水AlCl_(3)(质量比50.0/50.0/0.4)共混物为增容母料增韧WEPS,制备了WEPS/增容母料(质量比40.0/60.0)共混物,其冲击强度比纯WEPS提高了1044.4%,比WEPS/OBC共混物提高了415.0%。

以氯代酰氯为试剂的交联聚苯乙烯微球的Friedel-Crafts酰基化反应

采用ω-氯代酰氯试剂氯乙酰氯和氯丁酰氯,在Lewis酸催化剂存在下,于室温下分别与交联聚苯乙烯(CPS)微球进行了Friedel-Crafts酰基化反应,制备了氯代酰基化(chloroacylation,CA)的交联聚苯乙烯微球(CACPS),用红外光谱与佛尔哈德分析法表征了产物的化学结构与组成,研究了各种因素对反应过程的影响。结果表明,在Friedel-Crafts酰基化反应过程中,伴随的副反应─微球表面聚苯乙烯大分子之间的Friedel-Crafts烷基化附加交联反应,不但降低了在CPS微球表面引入氯代酰基的效率,还使微球变脆。在室温(25℃)下,以CHCl3为溶剂、催化剂SnCl4与白球中聚苯乙烯链节的摩尔比为1.2∶1、采用10mL/g CPS微球的溶剂用量反应5h,可以达到酰基化反应和烷基化交联副反应的最佳平衡点(此时的氯含量最高)。结果还表明,采用氯丁酰氯对CPS微球进行氯代酰基化反应的效果明显好于氯乙酰氯。

Friedel-Crafts烷基化反应就地增容PP/PS合金

考察了无水AlCl3用量对PP、PS大分子间Friedel-Crafts烷基化反应及PP/PS合金性能的影响。通过对加入无水AlCl3后PP/PS合金力学性能和界面形态的研究表明:加入适量的无水AlCl3(0.4%)可以引发PP、PS间的Friedel-Crafts烷基化反应,生成的PP-g-PS接枝物能起到就地增容PP/PS的作用,使合金的力学性能得到显著提高;当加大AlCl3用量后,由于其引起的PS分子链的断链反应起主导作用,合金的性能反而会降低。

N-(2-氯乙基)苯甲醛亚胺的Friedel-Crafts反应

研究了N-(2-氯乙基)苯甲醛亚胺与苯和甲苯的Friedel-Crafts烷基化反应,生成的亚胺(2),经酸水解生成2-芳乙胺(3)。

乙烯齐聚催化体系中的Friedel-Crafts烷基化反应研究进展

采用过渡金属配合物催化乙烯齐聚是制备α-烯烃的一条重要工艺路线,部分催化体系已进入了中试和工业化生产阶段,但近年来的研究工作表明,一些过渡金属催化剂在甲苯溶剂中的齐聚产物可直接与甲苯发生Friedel-Crafts烷基化反应,这将为烷基苯的生产开辟一条新的途径。综述了近年来乙烯齐聚过程中发生Friedel-Crafts烷基化反应的研究进展,详细阐述了催化剂的结构、催化体系、工艺条件等对烷基化反应及烷基化产物分布的影响。同时,给出了乙烯齐聚中Friedel-Crafts烷基化反应的反应过程,对设计可催化乙烯齐聚制备混合烷基苯的催化剂具有重要的意义。

高分子共混物中Friedel-Crafts烷基化反应原位增容与催化降解机理

采用GPC方法对共混组分的分子量、接枝率和降解度等数据进行分析,发现AlCl3催化剂对PS/POE共混物的作用表现在原位增容和催化降解两个方面.结合Friedel-Crafts烷基化反应的特点细化反应过程,发现PS/POE共混物在AlCl3作用下发生接枝反应时,有大量碳正离子出现,而碳正离子周围的电子重排会导致分子链断裂,从而引起共混组分出现大幅度降解.PS/POE/AlCl3共混物中原位接枝与催化降解是一对竞争性反应,同时存在,并相互竞争.

Friedel-Crafts烷基化反应原位增容SAN/POE研究

在熔融状态下,利用Friedel-Crafts烷基化反应原位增容苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)/乙烯-辛烯共聚物(POE)共混物,考察了AlCl3对该共混物性能的影响。结果表明,对于SAN/POE(70/30,质量比)共混物,加入0.4%AlCl3时,共混物的拉伸强度提高了31%,断裂伸长率提高了123%;红外光谱分析表明,AlCl3可以引发SAN与POE发生Friedel-Crafts烷基化反应生成SAN-g-POE接枝物;旋转流变分析、热分析以及微观结构分析表明,由于增容体系中有SAN-g-POE接枝物生成,共混体系的表观黏度增加,热稳定性提高,分散均匀性提高。

辛可尼丁催化不对称吲哚与三氟丙酮酸乙酯的Friedel-Crafts烷基化反应

本研究报道辛可尼丁催化不对称吲哚与三氟丙酮酸乙酯的Friedel-Crafts烷基化反应,合成得到手性3,3,3-三氟-2-羟基-2-(1H-吲哚-3-基)丙酸乙酯,产物结构经~1H NMR、C NMR和ESI-MS表征,产物对映体过量值(ee值)经手性高效液相色谱测定。并对影响产物收率及选择性的因素进行了考察,确定了最佳反应条件为:催化剂辛可尼丁用量为n(辛可尼丁))∶n(吲哚))=0.04∶1;反应溶剂为乙醚;反应温度-10℃;反应时间10h。在该条件下,产物3,3,3-三氟-2-羟基-2-(1H-吲哚-3-基)丙酸乙酯收率为93%,ee值为66.5%。

离子液体在Friedel-Crafts反应中的应用

综述了离子液体中的Friedel-Crafts酰基化和烷基化反应。

固体酸催化剂在Friedel-Crafts反应中的应用

介绍了近年来沸石类催化剂、固体杂多酸及其盐催化剂、固体超强酸SO_4^(2-)/M_xO_y催化剂、高分子酸性催化剂、黏土类催化剂在Friedel-Crafts酰基化反应和Friedel-Crafts烷基化反应中的研究进展。许多固体酸催化剂有其独特的催化特性,但在Friedel-Crafts反应领域仍处于实验室研究阶段,对Friedel-Crafts反应开发工业化应用的固体酸催化剂,可能需要很长的时间。

芳氧基锆系催化剂催化乙烯齐聚与Friedel-Crafts烷基化的串联反应

从锆系催化剂的结构修饰出发,合成了一系列具有Zr（OAr）nCl4-n·m Ar OH（n=1~4,m=0~7）结构的芳氧基锆系催化剂,并研究了锆酚配比及游离Ar OH含量等对乙烯齐聚行为的影响.结果表明,Zr（OPh）3Cl·m Ph OH/TEA/Et Al Cl2催化体系具有较高的齐聚催化活性[6.8×104g/（mol Zr·h）],所得产物主要为C4~C24的α-烯烃,无高聚物生成.研究发现,游离酚的存在对体系的催化性能有较大影响.该系列芳氧基锆系催化剂可催化乙烯齐聚与Friedel-Crafts烷基化的串联反应,即齐聚反应产物α-烯烃与甲苯溶剂发生烷基化反应而生成多取代芳香烃,压力越大烷基化反应程度越高.

室温离子液体及其在Friedel-Crafts烷基化反应中的应用

离子液体被誉为“设计者溶剂”,有着独特的性质。从离子液体的发展、特性、合成及其在Friedel-Crafts烷基化反应中的应用对其进行了介绍。

双膦镍络合物/EADC催化乙烯齐聚与Friedel-Crafts烷基化的串联反应

合成并表征了二苯基膦甲基-二苯基膦基-二甲基硅烷络合物(C1);考察了反应温度、nAl/nNi及溶剂的种类等对C1/EtAlCl2催化乙烯齐聚行为的影响。结果表明,以二氯乙基铝(EADC)为助催化剂、甲基环己烷为溶剂时,C1/EADC催化乙烯齐聚的活性可达4.32×10~6 g/(molNi·h),产物为C4和C6馏分,其中C_4馏分中1-丁烯的选择性大于94%;以甲苯为溶剂时,C_1/EADC催化乙烯齐聚得到的短链烯烃与甲苯发生原位Friedel-Crafts烷基化反应,产物为多取代烷基甲苯;EADC在该催化体系中起到了双功能的作用,一是齐聚反应的助催化剂,二是烷基化反应的催化剂。

三氟乙酸酐催化的Friedel-Crafts酰化反应——4-乙基-2,5-二甲氧基苯基烷基酮的合成

本文报道了在三氟乙酸酐催化下的Friedel-Crafts酰化反应,即用8种不同取代基的脂肪酸与2-乙基-1,4-二甲氧基苯的酰化反应合成了相应的4-乙基-2,5-二甲氧基苯基烷基酮,并用IR、UV、NMR及MS进行了结构鉴定,同时讨论了该反应的规律.

吲哚与硝基烯烃的不对称Friedel-Crafts烷基化研究

本文发展了手性Salan配体-二乙基锌试剂催化体系用于吲哚与硝基烯烃的不对称Friedel-Crafts烷基化,考察了手性配体、反应温度、溶剂以及二乙基锌的用量对反应选择性的影响,获得了最佳反应条件.通过改变硝基烯烃的种类,研究了反应的适用范围.结果表明,大部分底物可获得中等的产率和对映选择性.

BINOL双酰胺绿色催化吲哚与硝基烯烃的Friedel-Crafts烷基化反应

合成了3种BINOL双酰胺(Ⅰ～Ⅲ),其结构经~1H NMR,^(13)C NMR, HR-MS(ESI)和元素分析确证。研究了I～III对取代吲哚和硝基烯烃的Friedel-Crafts烷基化反应的催化性能,并对反应条件进行了优化。结果表明:在最优条件(CH_2Cl_2为溶剂,Ⅰ为催化剂,于40℃反应12 h)下,吲哚及取代吲哚与硝基烯烃均能有效的进行Friedel-Crafts烷基化反应,收率和ee值最高可达88%和90%。

离子液体催化合成5-叔丁基间二甲苯的研究

合成酮麝香的重要中间体5-叔丁基间二甲苯的传统合成工艺存在酸催化剂回收利用困难、污染严重等问题。为了寻求新型绿色催化体系,合成了咪唑和季胺类功能性离子液体[Bmim]Cl-AlCl_(3)、[Bmim]Cl-FeCl_(3)、[Et_(3)NH]Cl-AlCl_(3)、[Et_(3)NH]Cl-FeCl_(3)。以[Bmim]Cl-AlCl_(3)离子液体为催化剂,考察了反应温度、n(间二甲苯)∶n(氯代叔丁烷)∶n(催化剂)、反应时间等对合成5-叔丁基间二甲苯的影响,并通过响应面法得出最优工艺条件:反应温度为13℃、n(间二甲苯)∶n(氯代叔丁烷)∶n(催化剂)=1∶1.2∶0.1、反应时间为73 min,此时5-叔丁基间二甲苯收率可达95%以上。

Three-Component Barbier Allylation-Friedel-Crafts Alkylation Promoted by BuPyCI/SnCI2·2H2O： Application to the Synthesis of 4-（Substituted phenyl）chromans

Barbier allylation and Friedel-Crafts alkylation of （un）substituted benzaldehydes, allylbromide and phenols can be combined in a one-pot process in ionic liquid （BuPyC1/SnC12·2H2O） to directly synthesize 4-（2-hydroxyphenyl）- 4-[（un）substituted phenyl]but-1-ene compounds, which were applied to the synthesis of 4-（substituted phenyl）- chromans through intramolecular cyclization reactions.

1-(4′-溴联苯-4-基)金刚烷的合成

以1-溴金刚烷与4-溴联苯为原料,经Friedel-crafts烷基化反应制备了1-(4′-溴联苯-4-基)金刚烷。优化工艺为:反应温度25℃,反应时间24 h,1,2-二氯乙烷为溶剂,浓硫酸为催化剂,n(1-溴金刚烷)∶n(4-溴联苯)∶n(浓硫酸)=1.0∶1.0∶1.5。优化条件下目标化合物收率84.3%,纯度99.5%。目标化合物的结构经碳谱以及气相质谱表征确证。该制备方法原料易得,反应路线简单,反应条件温和,收率高,纯化处理简便,为1-(4′-溴联苯-4-基)金刚烷的工业化生产提供了新的途径。