Wasserfreies Aluminiumchlorid Warum?

Warum ist darauf zu achten, dass Aluminiumchlorid, welches bei Friedel-Crafts-Acylierungen als Katalysator zum Einsatz kommt, wasserfrei sein soll?

Answer 1

[indiachinacook]

Du brauchst wasserfreies AlCl₃, weil das eine Lewis-Säure ist und daher die FC-Reak­tionen katalysiert. AlCl₃ ist ja so ein komischer Fall, der ziemlich genau in der Mitte zwi­schen kovalenten und ionischen Verbindungen steht — geschmolzen und in Lö­sung besteht es tatsächlich aus Molekülen, und darin hat das Al eine Elektronenpaar­lücke, weil ihm nur 6 Elektronen zukommen. Das macht AlCl₃ sehr reaktiv; mit Wasser zersetzt es sich z.B. heftig zu Al(OH)₃ und HCl.

Das aus wäßriger Lösung auskristallisierende Hexahydrat AlCl₃ ⋅ 6 H₂O kann dage­gen keine Lewis-Säure sein, weil das Al³⁺-Ion von den 6 H₂O-Molekülen koordiniert wird und und von ihnen mit Elektronen beschenkt wird, so daß es keine Aktivität als Lewis-Säure mehr hat.

Answer 2

[Picus48]

Wasserfreies Aluminiumtrichlorid ist in vielen organischen Lösungsmittel einigermaßen löslich, was für die sauerstoffhaltigen Al-Verbindungen kaum der Fall ist. Aluminiumtrichlorid hydrolysiert in Gegenwart von Wasser gemäß:

AlCl₃ + 6 H₂O <--> [Al(H₂O)₆]³⁺ + 3 Cl⁻

Um als Kataylysator wirksam zu sein, muss das AlCl₃ z.B. mit einem Alkylierungsreagenz der Form R-CH₂-X eine intermediäre Bindung der Form

R-CH₂···X···AlCl₃

eingehen. Dabei erhält das C-Atom, welches das Halogen X bindet, eine positive Ladung und das Aluminiumtetrahalogenid eine negative. Diese Polarisierung ist eine wesentliche Voraussetzung für den elekrophilen Angriff des Alkylierungsagenzes auf ein aromatisches System. Das funktioniert mit einem Hexaaquokomplex nicht.

Answer 3

[SweetChantal]

Wasserfreies Aluminiumchlorid wird benötigt, da es Feuchtigkeit absorbiert, um eine Aktivierung zu gewährleisten. In Gegenwart von Wasser bildet es eine Hydroxoniumionen-Schicht, was die Reaktionsfähigkeit beeinträchtigt und unerwünschte Nebenreaktionen verursachen kann.

Comments

[bruttosozial]

Meinst du damit, dass das Problem also darin liegt, dass es mit Wasser sauer reagiert, anstatt als Katalysator "dazubleiben"?