傅克反应催化剂后处理

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1、傅克反应后处理——关于傅克反应催化剂处理方法的研究讨论韩雪化一09200900111041Outline傅克反应傅克反应催化剂（三氯化铝）在工业生产过程中所存在的问题已有的研究方法综合处理意见一、傅克反应傅－克反应，是一类芳香族亲电取代反应，1877年由法国化学家查尔斯·傅里德（FriedelC）和美国化学家詹姆斯·克拉夫茨（CraftsJ）共同发现。该反应主要分为两类：烷基化反应和酰基化反应。烷基化酰基化傅克反应反应机理——烷基化反应机理傅－克烷基化反应在强路易斯酸的催化下使用卤代烃对一个芳环进行烷基化。假设使用无水氯化铁作为催化剂，在氯化铁的作用

2、下，卤代物产生碳正离子，碳正离子进攻苯环并取代环上的氢，最后产生烷基芳香族化合物和氯化氢。总反应式如下：傅克反应反应机理——酰基化反应机理傅－克酰基化反应是在强路易斯酸做催化剂条件下，让酰氯与苯环进行酰化的反应。此反应还可以使用羧酸酐作为酰化试剂，反应条件类似于烷基化反应的条件。酰化反应比起烷基化反应来说具有一定的优势：由于羰基的吸电子效应的影响（钝化基团），反应产物（酮）通常不会像烷基化产物一样继续多重酰化。而且该反应不存在碳正离子重排，这是由于酰基正离子可以共振到氧原子上从而稳定碳离子（不同于烷基化形成的烷基碳正离子，正电荷非常容易重排到取代基较

3、多的碳原子上）。生成的酰基可以用克莱门森还原反应、沃尔夫－凯惜纳－黄鸣龙还原反应或者催化氢化等反应转化为烷基。二、傅克反应催化剂傅克反应常用的催化剂有无水三氯化铝、FeCl3、SnCl4、ZnCl2、HF、H2SO4、H3PO4等等，一般所用到的都是路易斯酸。亲电试剂或电子受体都是路易斯酸。路易斯酸通常含低能量LUMO（最低未占轨道），会与路易斯碱的HOMO（最高占有轨道）反应。它与布朗斯特-劳里酸不同的是，路易斯酸并不一定需要有质子（H+）的转移，对路易斯酸理论来说，所有亲电试剂都可以叫做路易斯酸。虽然所有布朗斯特-劳里酸都属于路易斯酸，但实际上路

4、易斯酸这个名词多指那些不属于布朗斯特-劳里酸的路易斯酸。三、在工业生产过程中所存在的问题目前F-C反应催化用到大量三氯化铝。该反应废水量大，铝盐容易产生絮状物，处理十分困难。希望找到先进技术对催化剂进行可循环使用。采取经济可靠措施，降低高盐份强碱废水的深度，使之能排放进入企业内部的生化处理中心，成本要求控制在200元/吨。——摘自《2011技术需求》四、现用FC反应的后处理方法傅克反应进行完，后处理的工艺通常是酸解，通常计算加酸量的方法如下：三氯化铝的质量乘2，为盐酸的体积，冰的质量为三氯化铝的4倍。酸解的过程其实是三氯化铝和反应物的解络合的过程，如

5、果食用纯水，这个过程非常慢，而且效果不好！向产物中加入冰水，然后慢慢加入浓盐酸至pH1-2，有机溶剂萃取，有机层再用水、NaHCO3饱和溶液、水洗，干燥。向反应体系中加入过量2倍稀盐酸，静置后分出有机层，再多次用稀盐酸洗有机层，静置盐酸层使三氯化铝溶解。稀盐酸溶解，然后分层，萃取，水洗至中性。其他实验中常用的后处理方法三氯化铝作为傅克反应催化剂的一种，有着广泛的用途，但使用起来产生的HCl多，废水多，与现在的清洁生产的理念不相称，但寻找替代产品却很不容易，虽然又很多报道阐述了很多种替代品，如超强固体酸、固载型三氯化铝催化剂等等，但真正在实际生产中使用

6、的报道的并不多见。一般有机合成的书上都是介绍的F-C反应都是用的三氯化铝做催化剂,其催化活性（在路易斯酸中）仅次于三溴化铝，而价格也较其他催化剂便宜，来源广泛，符合实际生产降低成本的要求。虽然，已有一些环保型催化剂，但都因价格昂贵而限制了其使用。AlCl3作为催化剂所存在的问题五、建议FC反应的后处理方法在2009年，由镇江市海通化工有限公司和华东理工大学联合发明了一种新的高效且环保的傅克反应后处理方法，即用路易斯酸促进芳环的烷基化或酰基化反应结束后，反应液采用非金属矿类的吸附剂吸附适当时间后，分离吸附剂与反应液，吸附剂吸附了催化剂路易斯酸，反应液回

7、收溶剂后精制得到产品。本发明方法采用了非金属矿类的吸附剂，有效地除去了傅克反应中路易斯酸，方法简单、实用、成本低、环保、易应用于工业化生产。发明内容发明使用实例一发明使用实例二发明使用实例三谢谢！