1.本品主要用作有機(jī)合成及高分子合成的催化劑。廣泛用于合成樹脂、合成橡膠、石油裂解、合成染料、合成洗滌劑、醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥等。本品還用作制取鋁的有機(jī)化合物、金屬的煉制及潤滑油的處理。
2.用作有機(jī)合成的催化劑,如石油裂解、合成染料、合成橡膠、合成洗滌劑、醫(yī)藥、香料等。用于制造農(nóng)藥、有機(jī)鋁化合物、酞菁系有機(jī)顏料用催化劑、乙基苯制造用催化劑。也用于金屬冶煉、潤滑油合成。食品級產(chǎn)品用作膨松劑、清酒等防變色劑及果膠的絮凝劑。
3.無水氯化鋁可用作鋁及合金蝕刻的添加劑,也可用于溶劑鍍鋁的鋁鹽添加。
4.三氯化鋁是一個經(jīng)典的路易斯酸,能夠與底物中電負(fù)性較強(qiáng)的雜原子如氯原子、羰基氧等有效結(jié)合,從而起到活化底物的作用[1]。最經(jīng)典的反應(yīng)莫過于其誘導(dǎo)或催化的氯代烷烴或酰氯與芳烴之間的Friedel-Crafts烷基化和?；磻?yīng) (式1)[1]。
Friedel-Crafts反應(yīng)還可以擴(kuò)展到非芳環(huán)系統(tǒng),如烯烴或炔烴等。代表性的例子有三氯化鋁誘導(dǎo)的1,5-環(huán)辛二烯與酰氯作用發(fā)生的分子內(nèi)成環(huán)反應(yīng) (式2)[2],以及α,β-不飽和酰氯在三氯化鋁活化下與炔烴發(fā)生?；磻?yīng),并進(jìn)一步在還原劑鋅的作用下生成環(huán)戊烯酮衍生物(式3)[3]。此外,三氯化鋁還可以活化芳環(huán)α-甲基的C-H鍵,從而能夠?qū)崿F(xiàn)sp3-碳上的Friedel-Crafts反應(yīng)。如3-甲基取代的吲哚在三氯化鋁作用下發(fā)生酰化反應(yīng)得到3-吲哚酮類化合物 (式4)[4]。
對于三甲基硅烷衍生物參與的Friedel- Crafts反應(yīng),不但可以提高反應(yīng)的區(qū)域選擇性,還能擴(kuò)大底物的適用范圍。因為三甲基硅取代基相比普通氫原子更大、更容易離去,因此它能有效地穩(wěn)定β-位碳烯離子 (β-效應(yīng)),從而能夠完全地控制反應(yīng)的區(qū)域選擇性 (式5)[5]。此外,丙炔基硅烷在三氯化鋁誘導(dǎo)下發(fā)生?；磻?yīng)能夠得到聯(lián)烯酮化合物 (式6)[6]。
Friedel-Crafts反應(yīng)不但可以將底物擴(kuò)展到非芳環(huán)系統(tǒng),還可以將三氯化鋁活化的底物擴(kuò)展到非鹵代烴或酰氯的其它親電試劑。如芳基疊氮化合物在三氯化鋁作用下得到多環(huán)芳烴化合物 (式7)[7]。對于烯丙基砜類化合物,三氯化鋁能夠與砜有效作用從而活化烯丙基sp3-碳原子,進(jìn)而與芳環(huán)發(fā)生親電取代反應(yīng)得到分子內(nèi)關(guān)環(huán)產(chǎn)物 (式8)[8]。此外,三氯化鋁還能活化單質(zhì)硫,進(jìn)而與二苯醚作用得到多環(huán)化合物 (式9)[9]。
三氯化鋁還能與氮原子有效作用,因此能夠活化部分含氮底物,進(jìn)而促進(jìn)Friedel-Crafts反應(yīng)的發(fā)生。如與帶吸電子取代基的2-氯吡啶的氮原子 (式10)[10]或是與雜芳環(huán)上氮原子 (式11)[11] 作用從而活化鄰位碳原子,進(jìn)而與芳環(huán)或雜芳環(huán)發(fā)生親電取代反應(yīng)。三氯化鋁還能與N-(N,N-二苯基氨)鄰苯二甲酰亞胺中的羰基氧作用,通過電子轉(zhuǎn)移得到二苯基銨陽離子中間體,進(jìn)而發(fā)生分子內(nèi)成環(huán)反應(yīng)得到咔唑化合物 (式12)[12]。
作為路易斯酸,三氯化鋁還能催化Diels-Alder反應(yīng),如苯基亞胺與二烯在AlCl3作用下得到含氮雜環(huán)化合物 (式13)[13]。此外,三氯化鋁還被用于催化 [2+2] 環(huán)加成反應(yīng),如分子內(nèi)烯炔成環(huán)反應(yīng) (式14)[14]。
5.用作有機(jī)合成中的催化劑,用于制備鋁有機(jī)化合物以及金屬的煉制。[29]
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