pg电子最新网站入口「酸性树脂」—— 在傅克反应中的应用有哪些?
酸性树脂是一种磺酸基的大网状聚苯乙烯离子交换树脂,在反应过程中成芳香族磺酸的特性,它是一种极好的强酸来源。酸性树脂使用安全,不会对设备产生腐蚀,并且使用结束后可以通过过滤等方式回收并循环利用。
在过去的十年中,酸性树脂在有机合成中的应用得到了迅速的发展。酸性树脂的优势在于其温和的反应条件、多孔结构、高选择性、环境友好性和工业化成熟度,因此得到了市场的认可。酸性树脂作为非均相可重复使用的酸催化剂,目前常用于有机合成中,用于简单和复杂分子的各种选择性催化转化,例如酯化反应、酯交换反应、Michael加成、Prins环化、傅克酰化/烷基化、卤化反应等。
芳香族和杂芳香族化合物的傅克反应是形成碳-碳键的基本反应之一。我们以酸性树脂为催化剂,研究了在傅克烷基化和酰化反应中的应用。
大多数烷基化反应都是以烯烃作为烷基化剂进行的。在少数情况下,具有叔丁基取代基的芳烃也成功应用于烷基化反应。烯烃是环境上最可取的反应物,理论原子经济性为100%,没有副产物形成。这最终导致没有废物产生,降低了处理成本。
在磺酸树脂的催化下,在液相中用1-辛烯和甲苯烷基化,获得的主要产物是2-辛基甲苯,转化率良好,中等选择性。由于中间体碳正离子的重排,反应产生了各种各样的烷基化产物。
磺酸性树脂催化剂对芳烃与α-氨基砜之间的傅克烷基化反应显示出高效的催化性能。各种α-氨基砜在1,2,4-三甲氧基苯处理下,用酸性树脂催化,均的到非常好的产率。然而与杂芳烃的反应收率不高。催化剂可以很容易地回收,而不会显著降低活性。
磺酸树脂可以用于吲哚/α、β-不饱和酮和硝基化合物的选择性烷基化。转化率通常非常高(高达96%)。催化剂被回收并使用多次,没有观察到其活性的任何损失。
杂芳族化合物如吲哚、2-甲基吲哚和吡咯可以在磺酸树脂的催化下进行傅克酰化反应。在无溶剂条件下,用磺酸树脂作为固体酸催化剂,用乙酸酐在室温下处理吲哚、2-甲基吲哚和吡咯3小时,得到乙酰化产物。吲哚产生3-乙酰吲哚和N-乙酰吲哚。另一方面,2-甲基吲哚在磺酸树脂催化下用乙酸酐作为酰化试剂,产生N-乙酰基-2-甲基吲哚、N,3-二乙酰基-2-甲基吲哚和5-乙酰基-2-甲基吲哚。吡咯在相同条件下生成3-乙酰基吡咯和2,4-二乙酰基吡咯。
以磺酰胺和酸酐为原料,在无溶剂条件下,在室温下用Amberlyst-15进行傅克酰化反应,合成了一系列N-磺酰胺。磺酸树脂是目前用于相同反应的催化剂中转化率最高的。