Video Experimental Relacionado
Updated: Jun 2, 2026
10:44
Isolating Free Carbenes, their Mixed Dimers and Organic Radicals
Published on: April 19, 2019
El acoplamiento de Friedel-Crafts de fluoroarenos catalizado por protones, alimentado por silano y alimentado por
Oliver Allemann1, Simon Duttwyler, Paola Romanato
1Organic Chemistry Institute, University of Zürich, Winterthurerstrasse 190, Zürich CH-8057, Switzerland.
Science (New York, N.Y.)
|April 30, 2011
Resumen
Un nuevo método permite reacciones de Friedel-Crafts utilizando fluoruros de arilo para crear hidrocarburos aromáticos policíclicos complejos y fragmentos de grafeno. Este avance utiliza cationes silílicos para activar enlaces carbono-fluoro que de otro modo no reaccionarían.
Área de la Ciencia:
- Química orgánica es la química orgánica.
- La catálisis es la catálisis.
- Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
Sus antecedentes:
- La reacción de Friedel-Crafts es una piedra angular de la síntesis orgánica para unir grupos alquilo o acilo a los anillos aromáticos.
- Los métodos tradicionales a menudo se basan en los ácidos de Lewis para generar intermedios reactivos, lo que limita el alcance del sustrato.
- Los fluoruros de arilo generalmente no reaccionan en las reacciones de tipo Friedel-Crafts debido a los fuertes enlaces carbono-fluoro.
Objetivo del estudio:
- Extender el alcance de la reacción de Friedel-Crafts a los acoplamientos de arilo intramoleculares.
- Desarrollar un sistema catalítico que active los fluoruros de arilo típicamente no reactivos.
- Para sintetizar hidrocarburos aromáticos policíclicos a medida y fragmentos de grafeno.
Principales métodos:
- Generación de equivalentes de cationes de fenilo a partir de fluoruros de arilo.
- Activación de la reacción a través de un catión silílico intermedio, explotando las diferencias de entalpía de los enlaces C-F a Si-F.
- Iniciación catalítica utilizando protones o cationes sililo con carborano.
- Regeneración del catión silílico activo a través de la protodisilación en la etapa final de la aromatización.
Principales resultados:
- Acoplamiento de arilo intramolecular exitoso utilizando fluoruros de arilo.
- Formación de alto rendimiento de diversos hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP).
- Síntesis de fragmentos de grafeno con estructuras a medida.
- Demostración de un ciclo catalítico que incluye intermediarios silil catiónicos.
Conclusiones:
- La metodología desarrollada proporciona una nueva ruta a los HAP y los fragmentos de grafeno de los fluoruros de arilo.
- La reacción supera la inercia de los enlaces C-F aprovechando la química de los cationes silílicos.
- Este enfoque ofrece una plataforma versátil para la construcción de sistemas aromáticos complejos.
Videos de Conceptos Relacionados
01:11Electrophilic Aromatic Substitution: Friedel–Crafts Acylation of Benzene
The Friedel–Crafts acylation reactions involve the addition of an acyl group to an aromatic ring. These reactions proceed via electrophilic aromatic substitution by employing an acyl chloride and a Lewis acid catalyst such as aluminum chloride to form aryl ketone.
01:17Electrophilic Aromatic Substitution: Friedel–Crafts Alkylation of Benzene
Friedel–Crafts reactions were developed in 1877 by the French chemist Charles Friedel and the American chemist James Crafts. Friedel–Crafts alkylation refers to the replacement of an aromatic proton with an alkyl group via electrophilic aromatic substitution. A Lewis acid catalyst such as aluminum chloride reacts with an alkyl halide to form a carbocation. The resulting carbocation then reacts with the aromatic ring and undergoes a series of electron rearrangements before giving the final...
01:26Limitations of Friedel–Crafts Reactions
Several restrictions limit the use of Friedel–Crafts reactions. First, the halogen in the alkyl halide must be attached to an sp3-hybridized carbon for the Friedel–Crafts reactions to occur. Vinyl or aryl halides do not react since the carbocations formed are unstable under the reaction conditions. Second, Friedel–Crafts alkylation is susceptible to carbocation rearrangement, and the major products obtained have a rearranged carbon skeleton. In contrast, the acylium ion is stabilized by...
01:13Electrophilic Aromatic Substitution: Fluorination and Iodination of Benzene
Bromination and chlorination of aromatic rings by electrophilic aromatic substitution reactions are easily achieved, but fluorination and iodination are difficult to achieve. Fluorine is so reactive that its reaction with benzene is difficult to control, resulting in poor yields of monofluoroaromatic products. To address this, Selectfluor reagent is used as a fluorine source in which a fluorine atom is bonded to a positively charged nitrogen.
01:14Electrophilic 1,2- and 1,4-Addition of X2 to 1,3-Butadiene
Electrophilic addition of halogens to alkenes proceeds via a cyclic halonium ion to form a 1,2-dihalide or a vicinal dihalide.
![[4+2] Cycloaddition of Conjugated Dienes: Diels–Alder Reaction](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2Ffiles%2Fmedia%2Fscience-education%2Fscience-education-thumbs%2F12417.jpg&w=3840&q=75)
01:16[4+2] Cycloaddition of Conjugated Dienes: Diels–Alder Reaction
The Diels–Alder reaction is an example of a thermal pericyclic reaction between a conjugated diene and an alkene or alkyne, commonly referred to as a dienophile. The reaction involves a concerted movement of six π electrons, four from the diene and two from the dienophile, forming an unsaturated six-membered ring. As a result, these reactions are classified as [4+2] cycloadditions.