探析AlCl3在催化有机化学反应中的应用方式及其原理
作为一种十分重要的无机试剂，AlCl3逐渐在各个领域之中得到广泛使用，其中涉及催化剂、助剂、絮凝剂、引发剂以及溶剂等等。AlCl3在作为催化剂使用时，应当根据其反应物的结构、特点以及要求等方面进行准确分析，从而选择出与之相适应的使用方式。通过本文对AlCl3在催化剂有机化学反应中应用方式和原理的研究和分析，以便充分掌握AlCl3作为催化剂的重要价值和意义。 1 AlCl3作为催化剂单独使用 AlCl3作为催化剂使用，最初则一般采用的是单独使用的形式。在有机化学反应之中，往往会以反应物的结构、特定以及特点等内容为依据，选择使用分批加入或者是一次性加入的方式，在一定程度上有助于控制其反应速度和选择性。AlCl3作为催化剂所催化的有机化学反应主要为：第一，亲电取代反应，比如酰基化反应与羟乙基化反应、卤代反应等等。第二，亲核取代反应，比如酯化反应、芳氨基化反应等等。第三，聚合反应，比如烯烃与烯烃之间的反应。AlCl3作为催化剂而单独使用是一种极为普遍的现象，除去上述提到的催化有机化学反应，还具备着更高的广泛性。 2 AlCl3作为催化剂与助催化剂结合使用 AlCl3身为催化剂对有机本文由收集整理化学反应所产生的作用就是作为一种Lewis酸。部分反应出现了较强的酸性，容易产生副反应的现象，为此，需要降低其酸性，一旦无法保证其用量的适当性，太快或者太慢都会产生不良的后果影响。加入合适的助催化剂，从而形成了新的催化系统，保证反应的选择性和反应速度，可起到良好的使用效果。 2.1 在AlCl3—ZnCl2催化系统下实现的加成反应和重排反应 AlCl3所产生的催化反应具有极强的活性，但是对于有机化学反应来说却存在着较弱的感觉，加入一定的酸性物质之后，可以由此构成超酸性系统结构，从而确保反应速度的进一步提高。 AlCl3作为催化剂进行催化工作，一、二芳胺、脂肪胺可以与丙烯腈、丙烯酸甲酯等物质之间产生加成反应，继而形成了芳胺类的衍生物。根据对苯胺、间甲苯胺与丙烯腈、丙烯酸甲酯之间产生加成反应的研究结果显示，如果使用了AlCl3—ZnCl2这一具有超强酸性的催化系统，将其中的AlCl3降低用量，其转化率与收率就会由此提高，而双—氨基腈（酯）可提高至90%以上，且产生的效果要远远大于CuCl—HAc催化系统的最终效果，现今这一技术已经被应用于工业生产领域之中。 2.2 在AlCl3—二苯基硫醚、AlCl3—巯基乙胺复合作用下形成催化系统而实现的卤代反应 AlCl3具有较强的催化活性，在一定程度上可确保反应速度的加快，往往会对反应速度较慢的反应起到积极作用，但是在其发生反应的过程中，则会造成某些反应的选择性因此降低，促使收率的下降，尤其是对于含有较多其他活性基因的有机物来说。为此，需要将AlCl3与某种碱进行结合使用，构成新的催化系统结构，有助于促使AlCl3的酸性降低。从动力学的角度分析，可导致其催化效果的降低，如果从热力学的角度分析，对其催化效果并不会产生明顯的影响。碱性物质的加入可降低这种缓冲作用所产生的不利影响，所使用的可以是强碱，也可以是一些碱性物质。 苯酚与卤素往往会在AlCl3的催化作用下产生卤代反应，从而构成邻、对位卤代苯酚。为保证可以取得更大的热力学反应且稳定性较高的对氯苯酚，在其相应邻氯苯酚含量降低的基础上，需要对AlCl3催化活性予以降低，这种目的的实现则可以通过碱性物质来完成。比如，可以采用AlCl3—二苯基硫磷组合成为复合型催化剂，其邻对位产物之间的比则为1.84，而转化率则显示为82.7%。AlCl3—二苯基硫醚复合催化体系与AlCl3—巯基乙胺复合催化体系可有效降低AlCl3催化邻对位氯化活性所起到的作用。 为此，可以得出结论，AlCl3与助催化剂之间的巧妙使用，有助于改善AlCl3自身的催化性能，从而为催化反应的速度和选择性的提高予以保障。另外，AlCl3作为一种普遍使用的催化剂，还可以与载体结合使用，一般在使用之后，可以用水洗掉，而这种催化剂则不可再次使用，避免对环境造成影响。AlCl3每当与载体结合使用时，可保证较高的催化活性，且操作简单方便，可实现催化剂的回收利用，具有更为广阔的发展前景。比如，AlCl3与蒙脱土载体结合使用构成催化系统作用下的取代反应、重排放映以及加成反应。AlCl3与蒙脱土载体结合使用，其产生的交换反应可得出AlCl3—Mont处理伯醇，可由此形成反应物质醚，并且具备合适结构的二醇也可以由此形成环醚。 3 结语 综上所述，AlCl3是现今社会极为重要且应用普遍的催化剂，其应用领域较为广泛，且产生了十分重要的影响。另外，随着应用方式的不断增加，也促使其内容不断丰富，由此逐步建立起一个完整的催化体系，作用于各个领域的发展进程之中。上述提到的关于AlCl3在催化有机化学反应中的应用方式及其原理，可以说明，在应用方式不断发展的情况下，AlCl3正不断得到改善和进步，应用方式的极大发展必然会提高AlCl3作为催化剂在催化领域中的作用。