通过在中等温度(20-80 摄氏度)下使用
二氧化碳-Al(2)Cl(6)/Al 系统对
芳烃进行羧化,可以获得基本上不含二芳基酮的芳香
羧酸。为了优化反应条件和研究反应机理,研究了温度、Al(2)Cl(6)/Al 用量、各种
路易斯酸、
金属添加剂的作用、
二氧化碳压力等实验变量。发现羧化反应是
化学计量的而不是催化的,
氯化铝形成
羧酸的二
氯铝酸盐。尽管使用 AlCl(3) 本身进行羧化,但
金属添加剂(尤其是 Al)的存在增加了
羧酸的产率和选择性。由于无法根据实验结果区分两种可能的反应机理途径,因此还进行了使用密度泛函理论 (DFT) 的理论计算。一种可能的途径涉及苯和 Al(2)Cl(6) 之间的初始复合物,随后形成
有机铝中间体(PhAlCl(2) 和 PhAl(2)Cl(5))。另一个通过 CO(2) 与
氯化铝 (AlCl(3))(n) 形成各种配合物进行,n = 1-4。计算表明,最终形成苯基二
氯化铝的有机
金属途径吸热