正确答案
(1)烃化试剂的活性
C.烃化反应中常用的烃化试剂是烯烃和卤代烷。烯烃和卤代烷的结构对烃化反应的影响较大。烯烃作烃化试剂时,只有乙烯和苯生成乙苯;而用碳原子数为三个以上的烯烃时,主要生成支链芳烃。卤代烷RX的活性既取决于烷基R的结构,又取决于卤素X的性质,在发生烃化反应时,只需用少量不活泼的催化剂如氯化锌,甚至用铝、锌即可以与芳环发生烃化反应。
(2)芳香族化合物的活性
芳环和芳杂环化合物都能进行傅—克反应。由于该反应为亲电取代反应,因此,当芳环上有烷基、羟基、甲氧基等较小给电子取代基时,反应比较容易进行,且烃化反应不易停留在一取代阶段。但当芳环上有较大的烷基(如异丙基、叔丁基等)时,由于位阻原因,有时只能取代到一定程度。如果芳环上有羧基、卤原子等吸电子基,则反应必须在较强条件下(如使用较多量的催化剂,同时提高反应温度等)才能进行。如果存在硝基等强吸电子基时,则会阻止反应的进行,因而硝基苯可作为傅—克反应的溶剂。
(3)催化剂的影响
用作傅—克烃化反应的催化剂可以是Lewis酸和质子酸。Lewis酸都是金属卤化物,其中以无水三氯化铝最为常用,因其活性强,且价格低廉。质子酸的作用可以使烯烃、醛或酮质子化,成为活泼的亲电质点。
(4)溶剂的影响
在傅—克反应中,溶剂的选择受到很大的限制,因为许多用作溶剂的有机化合物与三氯化铝及其它Lewis酸催化剂可以发生反应。一般情况下,当芳烃本身为液体时,如苯,可以过量使用,既可以作反应物又可作溶剂;当芳烃为固体时,选择与Lewis酸催化剂不发生反应的溶剂,反应可在二硫化碳、石油醚、四氯化碳、硝基苯中进行。
(5)异构化
当所用的卤代烃的碳链是含三个或三个以上碳的伯卤代烷时,常发生异构化如正氯丙烷和苯反应,产物约70%是异丙苯;而氯代异丁烷和苯反应,可全部生成叔丁基苯。显然,在反应过程中,卤代烷在三氯化铝作用下,首先生成比较稳定的碳正离子。而苯在被烷基碳正离子取代时,需要有一定的时间,因而碳正离子可以有机会发生重排,即由伯碳正离子重排形成仲碳正离子或叔碳正离子,其中以叔碳正离子最为稳定,因而最容易形成它对芳烃的亲电取代产物。