路易斯酸催化作用是指美國化學家路易斯提出的酸鹼電子理論，又稱為路易斯酸鹼理論。路易斯認為：酸是價層軌道上缺電子對因而能接受電子對的物質；鹼是具有孤電子對因而能授予電子對的物質。因此路易斯酸又稱為電子對接受體(Acceptor)路易斯鹼也叫電子對給予體(Donor)。常見的路易斯酸催化劑有AlCl3、BF3、 SbCl5、FeBr3、FeCl3、SnCl4、TiCl4、ZnCl2 等。路易斯酸能催化不同的藥物合成反應，並有很好的收率和選擇性。
基本介紹
- 中文名：路易斯酸催化作用
- 外文名：Lewis acid catalysis
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 別稱：路易斯酸鹼理論
簡介,傅-克( Friedel-Crafts)反應,甲基化反應,烯丙基化反應,總結,
簡介
1923 年，美國化學家路易斯(G.N.Lewis)用共價鍵理論解釋酸鹼中和反應時發現：酸鹼中和過程本質上是酸H+和鹼OH-之間形成新的共價鍵的過程，結合酸鹼的電子結構，從電子對的配給和接受出發，提出酸鹼電子理論，又稱為路易斯酸鹼理論。路易斯認為：酸是價層軌道上缺電子對因而能接受電子對的物質；鹼是具有孤電子對因而能授予電子對的物質。因此路易斯酸又稱為電子對接受體(Acceptor)路易斯鹼也叫電子對給予體(Donor)。常見的路易斯酸催化劑有AlCl3、BF3、 SbCl5、FeBr3、FeCl3、SnCl4、TiCl4、ZnCl2 等。路易斯酸能催化不同的藥物合成反應，並有很好的收率和選擇性。
傅-克( Friedel-Crafts)反應
傅-克反應是最常用的和最有效的在芳烴上形成碳碳鍵的方法。藥物中通常有芳香環，充分利用傅-克醯基化和烷基化反應，選擇不同的反應底物和路易斯酸催化劑作用可以有效地搭建各種藥物的骨架和製備藥物。
三氟甲磺酸鹽類催化劑由於其極高的催化活性且可以回收、再生套用引起了廣泛的關注。Kawada等使用其鑭系金屬鹽類作催化劑催化甲氧基苯與乙酸酐的醯基化反應，高收率地製備藥物中間體對乙醯基苯甲醚，其中以Yb(OTf) 3的催化活性最高，收率99%。催化甲氧基苯與己酸酐反應的收率可達98%。
甲基化反應
套用重氮甲烷的甲基化反應，尤其是羧酸氧原子的甲基化以保護藥物分子中的羥基或羧基。該反應主要特點是反應速度快，條件溫和，操作簡便，反應過程中除放出氮氣外，並無其它的副產物生成，幾乎定量轉化，產品純度高，而且對手性中心沒有影響。由於藥物分子結構複雜，具有各種不同性質的官能團，因此，此類保護反應常套用於藥物合成中。醇為中性物質，通常情況下不與重氮甲烷反應，但在路易斯酸催化下反應則能順利進行。如甾體化合物3-位羥基保護反應。
烯丙基化反應
路易斯酸催化下烯丙基三甲基矽烷與羰基化合物之間的烯丙基化反應是形成碳，碳鍵的重要方法，加成產物烯丙基醇是合成某些天然產物、藥物、香料和農藥的重要中間體。Baba等的研究發現，在氯矽烷類化合物存在下，InCl3可有效促進烯丙基反應的進行。
總結
由於路易斯酸催化各種有機反應在有機合成中占有重要比例，但是由於大多數路易斯酸先於底物與水發生反應，少量的水存在會終止反應的進行。因此，尋求高效、高選擇性、對水不敏感的綠色路易斯酸催化劑會成為今後該領域研究的一個熱點。
