在用三氯化鋁作為催化劑時,有的反應(yīng)能利用某一反應(yīng)物本身作溶劑就可使反應(yīng)順利進(jìn)行,但有的反應(yīng)卻只有通過加入溶劑才能獲得良好的結(jié)果。雖然三氯化鋁是一種無機物,但它可溶于很多有機溶劑,并與各有機反應(yīng)物溶于一體,形成均相催化體系,起到加快反應(yīng)速度或降低反應(yīng)溫度的目的;有時由于溶劑與三氯化鋁暫時形成配合物而降低其酸性,抑制了副反應(yīng)速度而有利于主反應(yīng),實現(xiàn)提高反應(yīng)選擇性和收率的目的。

1、三氯化鋁與極性溶劑如C6H5Cl,CHCl3,CH2Cl2,CH3CN,C6H5NO2等一同使用

一些有機物由于其極性較強,通常需要極性較大的有機溶劑才能將其溶解,以保證反應(yīng)有效進(jìn)行。例如苯甲醚與丁二酸酐在CH2Cl2極性溶劑中,在三氯化鋁催化下可發(fā)生C-酰基化取代反應(yīng);芳烴與CO、HCl在硝基苯或醚等極性溶劑中,在AlCl3-CuCl催化下發(fā)生親核取代反應(yīng),在其苯環(huán)上導(dǎo)入甲醛基生成芳醛。

雖然有些反應(yīng)也可在無溶劑下進(jìn)行,但在溶劑中反應(yīng)溫度較低,例如乙酸-1-萘酚酯發(fā)生Fries重排反應(yīng),在硝基苯中反應(yīng)溫度較低,僅為0℃,如果不用溶劑其溫度要高得多。

另有一些反應(yīng)存在著競爭反應(yīng),為避免或降低這些副反應(yīng)的發(fā)生,提高反應(yīng)的選擇性和收率,通常采用在極性溶劑中進(jìn)行的方法。例如萘與乙酰氯在CS2中得到的是75%的1位產(chǎn)物,25%的2位產(chǎn)物,如果采用硝基苯作溶劑,則只得到2位產(chǎn)物。

2、三氯化鋁與非極性溶劑,如C6H6,CCl4,CS2等一同使用

有一些有機物由于其極性較弱,通常需要在非極性有機溶劑才能將其溶解,以保證反應(yīng)有效進(jìn)行。例如芳烴與Br2在CCl4中可發(fā)生取代反應(yīng);苯丁酰氯在CS2中在三氯化鋁催化下發(fā)生自身酰基化反應(yīng);3-正丁基苯酞在三氯化鋁催化下在CS2中進(jìn)行重排反應(yīng)生成1-甲基-5-羧基四氫萘;鄰甲氧基苯酚在苯中與Zn(CN)2、HCl在三氯化鋁催化下生成香草醛。

也有的反應(yīng)由于其反應(yīng)物上存在活潑基團,如果采用極性溶劑,則會使活潑基團發(fā)生反應(yīng),降低反應(yīng)的選擇性和收率。例如鄰二甲氧基苯與對氯苯甲酰氯進(jìn)行C-?；磻?yīng),采用的是CS2作溶劑,如果采用極性溶劑則會同時發(fā)生脫甲基化反應(yīng)。

可見,在用三氯化鋁作催化劑時,采用不同的溶劑,有時可加快反應(yīng),有時可降低反應(yīng)溫度,有時可提高反應(yīng)的選擇性和收率。溶劑的加入一方面改善反應(yīng)環(huán)境,使之成為均相催化;另一方面也改善了三氯化鋁的催化性能,從而實現(xiàn)對三氯化鋁催化活性的調(diào)節(jié)作用和對反應(yīng)速度和選擇性的控制。