Механизм взаимодействия катализатора с алкилирующим агентом

А) В случае алкилирования алкилгалогенидами в качестве катализатора используется в основном кислота Льюиса, которая, взаимодействуя с алкилгалогенидом, образует поляризованный комплекс, ионную пару или карбокатион, активность которых в этом ряду увеличивается:

В связи с этим, кислота Льюиса, определяетскорость реакции алкилгалогенида с ареном, состав продуктов реакции и возможность изомеризации радикала.

- Активный катализаторв большей степени образует карбкатион, который до взаимодействия с ареном успевает изомеризоваться в более стабильный. В случае малоактивного катализатора основной атакующей частицей является поляризованный комплекс, и изомеризация алкила не наблюдается. Например, при алкилировании бензола неопентилхлоридом в присутствии AlCl₃ образуется трет.пентилбензол, а в случае FeCl₃, - неопентилбензол:

Б) При алкилировании аренов алкенами используются протонные и апротонные кислоты.

Образование электрофильных частиц проходит по схеме:

Однако вполне вероятно, что кислота Льюиса в присутствии следов воды, спирта и др. сначала превращается в протонную кислоту, которая и катализирует процесс:

в) Алкилирование аренов спиртами применяют сравнительно редко, и ведут в присутствии сильных протонных кислот (серная и фосфорная кислоты), а также хлорида алюминия, алюмосиликата и др.

Электрофильные частицы образуются по следующим схемам:

или

Количество кислоты Льюиса при алкилировании спиртами должно быть, по меньшей мере, эквимолярное, так как вода, образующаяся при реакции, дезактивирует катализатор.

Активность алкилгалогенидов, алкенов и спиртов увеличивается от первичных к третичным.

5.Условия проведения С-алкилирования - определяются структурой субстрата и типом алкилирующего агента. Реакция может проводитьсяв безводном инертном растворителе (например, нитробензоле), или в избытке субстрата в присутствии кислот Льюиса, или в паровой фазе. Например:

- В производстве димедрола из тетрахлорметана и бензола получают дихлордифенилметан:

- Из бензола и этилена синтезируют этилбензол, который превращают в стирол и используют, например, в синтезе левомицетина. Из бензола и пропилена получают изопропилбензол, который служит сырьем для синтеза фенола и ацетона по кумольному методу.