AlCl_3催化的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)

秦蘇（邵陽(yáng)學(xué)院生物與化學(xué)工程系，湖南邵陽(yáng)422000）

AlCl_3催化的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)

秦蘇（邵陽(yáng)學(xué)院生物與化學(xué)工程系，湖南邵陽(yáng)422000）

由于AlCl_3是一種重要的無(wú)機(jī)物，并且對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有非常重要的作用，所以被廣泛應(yīng)用，同時(shí)AlCl_3也可以作為一種催化劑，本文主要通過(guò)對(duì)AlC l_3催化的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析，分別按照反應(yīng)類型對(duì)其進(jìn)行分類，從而詳細(xì)介紹AlCl_3在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中的重要性。

AlCl_3；有機(jī)化學(xué)反應(yīng)；催化

前言

現(xiàn)階段，AlCl_3作為一種催化劑，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展具有很重要的價(jià)值，當(dāng)AlCl_3應(yīng)用為催化劑時(shí)，主要有化學(xué)試劑單獨(dú)被使用、引發(fā)催化反應(yīng)的物質(zhì)等等四種方式。

一、碳碳雙鍵的加成

1.含胺官能團(tuán)與C=C鍵的加成

在試驗(yàn)中，當(dāng)催化劑存在時(shí)，試驗(yàn)中的脂肪胺和一部分芳胺就能夠有效的和丙烯酸甲酯以及丙烯腈在碳碳雙鍵上進(jìn)行加成反應(yīng)，這樣就形成了芳胺衍生物；同時(shí)在其作用下，碳碳雙鍵也能夠與其余的芳胺在試驗(yàn)中進(jìn)行有融合，從而就可以產(chǎn)生環(huán)合反應(yīng)，形成雜環(huán)化合物。在進(jìn)行含胺官能團(tuán)與C=C鍵的加成中，還可以通過(guò)試驗(yàn)在進(jìn)行研究和分析，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，要按照一定的步驟進(jìn)行，首先，要將170g的丙烯酸甲酯倒入到容量為500m l的三個(gè)燒瓶中；然后再將0.5g的苯二酚、10g的無(wú)水三氯化鋁以及5g的催化劑分別倒入在三個(gè)燒瓶中，并且三個(gè)燒瓶的溫度要控制在60-70攝氏度之間，其時(shí)間要控制在20mim之內(nèi)；最后可以利用滴液體的漏斗來(lái)將50g的苯胺加入到其中，并且其溫度不能超過(guò)50攝氏度。除此之外，在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，其溫度要控制在55攝氏度左右，并且持續(xù)的時(shí)間不能少于20小時(shí)，這樣就能充分的利用HCL來(lái)分離物。

在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)AlCl_3不存在的情況下，試驗(yàn)中產(chǎn)物的產(chǎn)率是非常低的，并且還不能充分有效的使用于工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中。此外當(dāng)AlCl_3存在時(shí)，其化學(xué)反應(yīng)的速率就會(huì)明顯的提升。

2.鹵族元素離子與C=C鍵的加成

一般情況下，HCl，HBr以及烯烴是不可以單獨(dú)發(fā)生反應(yīng)的，但是在AlCl_3的催化作用下，就可以發(fā)生一定程度的反應(yīng)，并且可以生成鹵代烴。在這一環(huán)節(jié)中，主要是氯化氫與烯烴先發(fā)生反應(yīng)；然后就使得鹵代烴在進(jìn)行的過(guò)程中與氯代烴發(fā)生反應(yīng)，并且可以取代它；最后就可以通過(guò)結(jié)合而得到有效的烷化芳烴。在試驗(yàn)中，根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)和研究的情況，可以看出氫碘代發(fā)生反應(yīng)主要是在AlCl_3存在的情況下才發(fā)生反應(yīng)的。在此反應(yīng)中，還要添加一定的水，從而能夠有效的發(fā)生有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。

二、芳香烴及鹵族元素的重排反應(yīng)

1.酚酯類、芳香胺、芳香酰胺的重排反應(yīng)

在試驗(yàn)中，如果AlCl_3是存在的，那么芳香酰胺在發(fā)生反應(yīng)時(shí)，溫度一定要超過(guò)在300℃，并且還可以發(fā)生重排反應(yīng)，此反應(yīng)的發(fā)生就可以與它產(chǎn)生相鄰和對(duì)位的芳酮。如果在進(jìn)行催化作用的情況下，酚酯類的有機(jī)物能夠有效的發(fā)生Fries重排反應(yīng)，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是在對(duì)其進(jìn)行加熱時(shí)，可以使得?；轿坏霓D(zhuǎn)移，從而就能夠產(chǎn)生相鄰和對(duì)位的酚酮類，并且能使得兩者進(jìn)行混合。

2.苯酞類有機(jī)物重排

當(dāng)AlCl_3在進(jìn)行催化的情況下，有關(guān)的苯酚類物質(zhì)與正丁基苯酞就可以充分有效的發(fā)生重排反應(yīng)。其中在進(jìn)行重排反應(yīng)的過(guò)程中，試驗(yàn)中的烷基可能會(huì)發(fā)生了一定程度的遷移反應(yīng)，這樣就使得氫離子也發(fā)生了一定的遷移反應(yīng)，這些因素都與碳正離子的穩(wěn)定性有著很大的關(guān)系。

三、取代反應(yīng)

1.酯交換和酯化反應(yīng)

取代反應(yīng)也是AlCl_3催化有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的一種，在AlCl_3進(jìn)行催化的情況下，由于羧酸和醇在一定的條件下能夠高效的產(chǎn)生生產(chǎn)脂，例如重慶市某研究所，在進(jìn)行AlCl_3催化劑體制研究中，可以把乙二醇單乙醚醋酸酯進(jìn)行生產(chǎn)合成，這樣的產(chǎn)品就可以達(dá)到生產(chǎn)需求的所得率。其中超強(qiáng)酸樹酯催化劑主要是采用AlCl_ 3催化劑與大孔強(qiáng)離子進(jìn)行交換樹脂聚苯乙烯型化合物而產(chǎn)生的樹脂聚苯乙烯型化合物所得到的產(chǎn)物，這種催化劑體系可以有效的得到產(chǎn)品回收率，并且其回收率高達(dá)90%的羧酸酯產(chǎn)物，同時(shí)還可以作為催化劑來(lái)使用，其產(chǎn)品的回收率高達(dá)99%左右，此外在POCl_3的情況下，可以有效產(chǎn)生磷酸酯。

2.催化芳胺基化反應(yīng)

在有機(jī)化學(xué)進(jìn)行反應(yīng)過(guò)程中，一定要在固定的催化作用下，根據(jù)胺和酚的具體情況對(duì)胺基取代羥基發(fā)生反應(yīng)5，就可以得到相應(yīng)的芳胺。其中如果其催化劑在溫度比較高的情況下進(jìn)行催化，芳胺就能夠發(fā)生胺基化反應(yīng)，這樣就形成了仲胺，從而就可以很好的觀察有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的效果。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行科技研究和工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，進(jìn)行有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中應(yīng)用AlCl_3催化劑時(shí)比較廣泛的，從目前的現(xiàn)狀來(lái)來(lái)看，工業(yè)發(fā)展處于非常重要的時(shí)期，所以在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)催化反應(yīng)時(shí)，要選擇一些具有良好催化反應(yīng)的產(chǎn)物，這樣才能增加其競(jìng)爭(zhēng)力，從而使得AlCl_3催化劑能夠更加有效的應(yīng)用于科技研究和工業(yè)生產(chǎn)中。

［1］徐克強(qiáng).精細(xì)有機(jī)化工原料及中間體手冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.

［2］吳振，華一新，徐存英，李艷，裴啟飛，劉成虎.BMIC-AlCl_3離子液體的電化學(xué)性能［J］.材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2012，05：741-746.

［3］柳泉，劉奎仁，韓慶，涂贛峰.TMPAC-AlCl_3離子液體電鍍鋁研究［J］.東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，08：1149-1152.