Die Friedel-Crafts-Acylierung ist eine Namensreaktion der Organischen Chemie und benannt nach Charles Friedel und James Mason Crafts. Bei der Reaktion werden Aromaten unter Lewissäure-Katalyse meist mit Carbonsäurehalogeniden umgesetzt, um einen Acylrest in ein aromatisches System einzuführen (Acylierung). Als Wertstoff der Reaktion erhält man ein Keton. Für die Friedel-Crafts-Acylierung wird meist eine starke Lewissäure gewählt (z. B. FeCl3, BF3 oder AlCl3), die in mindestens stöchiometrischen Mengen eingesetzt wird.<ref name="Hauptmann">Siegfried Hauptmann: Organische Chemie. 2., durchgesehene Auflage. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1985, ISBN 3-342-00280-8, S. 354.</ref> Die Friedel-Crafts-Acylierung ist eine elektrophile aromatische Substitution.
Es gibt auch Ausführungsformen der Friedel-Crafts-Acylierung, bei denen geringere Katalysatormengen eingesetzt werden oder vollständig auf den Katalysator verzichtet werden kann.<ref>D. E. Pearson, Calvin A. Buehler: Friedel-Crafts Acylations with Little or No Catalyst. In: Synthesis. Nr.10, 1972, S.533–542, doi:10.1055/s-1972-21912.</ref> Vossius beschreibt schon 1955 wesentliche Entwicklungen der Friedel-Crafts-Acylierung.<ref>Volker Vossius: Beiträge zur innermolekularen Acylierung nach Friedel-Crafts. München 1955.</ref>
Reaktionsmechanismus
Der Mechanismus wird im folgenden Abschnitt an der Reaktion eines Carbonsäurechlorids mit Benzol erläutert. Die Friedel-Crafts-Acylierung wird dadurch eingeleitet, dass die Lewissäure an den Carbonylsauerstoff des Carbonsäurechlorids 1 koordiniert und dadurch den Carbonylkohlenstoff noch weiter positiviert (2). Allerdings kann die Lewissäure auch an das Chlor koordinieren und den gleichen Effekt auslösen (3). Dabei kann dann ein Acylium-Kation4 entstehen, das das Benzol in einer elektrophilen aromatischen Substitution angreift und den aromatischen Charakter aufhebt. Inwiefern der Komplex aus Acylhalogenid-Lewis-Säure 2 oder ein (mesomeriestabilisiertes)<ref name="Buddrus">Joachim Buddrus, Bernd Schmidt: Grundlagen der Organischen Chemie. 5. Auflage. de Gruyter Verlag, Berlin 2015, ISBN 978-3-11-030559-3, S. 391.</ref> Acylium-Kation 4 das aktive Agens ist, hängt sowohl vom Substrat, dem Acylderivat als auch dem Lösungsmittel ab. Nach der Abgabe eines Protons rearomatisiert das vorläufige Endprodukt 7. Die Lewis-Säure ist weiterhin am Carbonylsauerstoff koordiniert. Die Hydrolyse ist also im letzten Schritt als Reinigungsschritt zu sehen und setzt das Keton 8 frei. Als Lösungsmittel für die Reaktion dienen in der Regel die Aromaten im Überschuss selber. Es finden aber auch Nitrobenzol, Nitromethan oder bei niedrigen Temperaturen Dichlormethan Verwendung.<ref name="Laue">T. Laue, A. Plagens: Namens- und Schlagwort-Reaktionen der Organischen Chemie. (= Teubner Studienbücher Chemie). 5. Auflage. 2006, ISBN 3-519-33526-3, S. 129.</ref><ref name="Wang">Z. Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. Vol. 1, Wiley, 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 1126.</ref>
Durch die häufig hohen sterischen Anforderungen des Acylhalogenid-Lewissäuren-Komplexes weist die Friedel-Crafts-Acylierung eine hohe Regioselektivität auf, was bei Umsetzung einfach substituierter Benzolderivate zum para-Produkt führt. Desaktivierend substituierte Aromaten werden nach Friedel-Crafts nicht acyliert. Dementsprechend sind Mehrfach-Acylierungen bei dieser Reaktion nicht zu erwarten. Diese Eigenschaften machen die Friedel-Crafts-Acylierung synthetisch wertvoll gegenüber der Friedel-Crafts-Alkylierung.
Es gibt neuere Varianten,<ref>OC Portal.</ref> welche auf den Edukteinsatz von halogenhaltigen Lewissäuren oder Protonensäuren verzichten und die Reaktion in Kontakt mit unterschiedlichen Feststoffen ablaufen lassen. Als besonders vorteilhaft zeigte sich die Verwendung von Zinkoxid.<ref>Mona Hosseini Sarvari, Hashem Sharghi: Reactions on a Solid Surface. A Simple, Economical and Efficient Friedel−Crafts Acylation Reaction over Zinc Oxide (ZnO) as a New Catalyst. In: The Journal of Organic Chemistry. Band69, Nr.20, 2004, S.6953–6956, doi:10.1021/jo0494477.</ref> Mit sowohl aktivierten als auch (schwach) deaktivierten Aromaten wie Chlorbenzol konnten bei milden Reaktionsbedingungen (Raumtemperatur) und kurzen Reaktionszeiten (einige Minuten) in vielen Fällen hohe Umsätze und Ausbeuten erzielt werden. Die Umsetzung wurde lösemittelfrei durchgeführt. Das Zinkoxid, das unterstöchiometrisch einsetzbar ist, konnte wiedergewonnen und mehrfach eingesetzt werden. Eine wässrige Aufarbeitung war nicht nötig. Ein simpler nicht-protischer Auszug war ausreichend, um in den meisten Fällen ohne weitere Aufreinigung eine hohe Produktreinheit zu erzielen. Der Mechanismus wurde nicht untersucht. Es ist denkbar, dass intermediär Zinkchlorid als Lewissäure entsteht, allerdings läuft die Reaktion auch auf Graphit anstelle des Metalloxids ab.<ref>Mitsuo Kodomari, Yoshitada Suzuki, Kouji Yoshida: Graphite as an effective catalyst for Friedel–Craftsacylation. In: Chemical Communications. Nr.16, 1997, S.1567–1568, doi:10.1039/A703947F.</ref> Mit Carbonsäureanhydriden anstelle der Chloride versagte die Reaktion. Eine Reihe anderer Metalloxide, darunter Aluminiumoxid, zeigte sich als deutlich unterlegen oder unbrauchbar. Gute Ergebnisse wurden mit Eisen(III)-oxid und Eisen(III)-sulfat erzielt.<ref>John O. Morley: Aromatic acylations catalysed by metal oxides. In: Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2. Nr.5, 1977, S.601–605, doi:10.1039/P29770000601.</ref>
In Hexafluorisopropanol als Lösungsmittel vollzieht sich die Reaktion elektronenreicher Aromaten bei 25 °C, ohne dass weitere Zusätze nötig wären.<ref>R. H. Vekariya, J. Aubé: Hexafluoro-2-propanol-Promoted Intermolecular Friedel–Crafts Acylation Reaction. In: Organic Letters. Nr.15, 2016, S.3534–3537, doi:10.1021/acs.orglett.6b01460.</ref>
