1 Reacciones aromáticosSustitución electrofílica aromática Los compuestos aromáticos como el benceno experimentan reacciones de sustitución electrofílica aromática

2 Reacciones aromáticosSustitución electrofílica aromática Las siguientes reacciones son las cinco reacciones de sustitución electrofílica aromática más comunes: 1. Halogenación: un átomo de bromo (Br), cloro (Cl) o yodo (I) sustituye a un hidrógeno. 2. Nitración: un grupo nitro (NO2) sustituye a un hidrógeno. 3. Sulfonación: un grupo ácido sulfónico (SO3H) sustituye a un hidrógeno. 4. Acilación de Friedel-Crafts: un grupo acilo (RCwO) sustituye a un hidrógeno. 5. Alquilación de Friedel-Crafts: un grupo alquilo (R) sustituye a un hidrógeno. Todas estas reacciones se efectúan con el mismo mecanismo en dos pasos.

3 Reacciones aromáticosSustitución electrofílica aromática MECANISMO

4 Reacciones aromáticosSustitución electrofílica aromática La bromación o cloración del benceno necesita un catalizador que es un ácido de Lewis como el bromuro férrico o el cloruro férrico. Recuérdese que un ácido de Lewis es un compuesto que acepta un par de electrones

5 Reacciones aromáticosMecanismo de la bromación El electrófilo se une al anillo de benceno. Una base (:B) en la mezcla de reacción (como Br:2 o una molécula de disolvente) elimina un protón del carbocatión intermediario. La ecuación muestra que el catalizador se regenera

6 Reacciones aromáticosMecanismo de la nitración Para generar el electrófilo necesario, el ácido sulfúrico protona al ácido nítrico, que pierde agua y forma un ion nitronio, el electrófilo necesario para la nitración. El electrófilo se une al anillo y cualquier base (:B) que haya en la mezcla de reacción (por ejemplo H2O, HSO4+, disolvente) puede sacar al protón en el segundo paso de la reacción de sustitución aromática..

7 Reacciones aromáticosMecanismo de la sulfonación Se usa ácido sulfúrico fumante (disolución de SO3 en ácido sulfúrico) o ácido sulfúrico concentrado. Paso 1: el ataque al electrófilo forma el complejo sigma. Paso 2: la pérdida de un protón regenera un anillo aromático. Los sulfonatos de los alquilbencenos se usan mucho como detergentes.

8 Reacciones aromáticosMecanismo de acilación de Friedel-Crafts El electrófilo (un ion acilio) que es necesario para la reacción de acilación de Friedel- Crafts se forma con la reacción de un cloruro de acilo o un anhídrido de ácido con AlCl3 Cuando termina la reacción se agrega aguaa la mezcla, para liberar el producto del complejo

9 Reacciones aromáticosAlquilación de Friedel-Crafts del benceno Se sustituye un hidrógeno por un grupo alquilo. Se forma un carbocatión por la reacción de un haluro de alquilo con AlCl3.

10 Reacciones aromáticosAlquilación de Friedel-Crafts del benceno EJEMPLO: Alquilación del benceno por el catión ter-butilo. Paso 1: formación de un carbocatión. Paso 2: el ataque electrofílico forma un complejo sigma. Paso 3: la pérdida de un protón regenera al anillo aromático y forma el producto alquilado.