REACCIONES DE SUSTITUCION ELECTROFILA AROMATICA

Las reacciones mas características de los arenos bencenoides, son las reacciones de sustitución que se producen con reactivos electrofílicos. Estas reacciones son del tipo general como el siguiente:
ArH + E---------- Ar—E + H+
Las reacciones de sustitución electrofílica aromáticas, permiten introducir una amplia gama de grupos en los anillos aromáticos y, debido a esto, proporcionan acceso hacia la síntesis de un gran numero de compuestos aromáticos que de otra forma no existirían.

MECANISMO GENERAL PARA LA

SUSTITUCION ELECTROFILA AROMATICA: IONES ARENICOS

El benceno es susceptible al ataque electrofílico, en principio, debido a sus electrones pi expuestos. En este respecto el benceno se parece a un alqueno, ya que en la reacción de un alqueno con un electrófilo, el sitio de ataque es el enlace pi expuesto.
Sin embargo la capa cerrada de seis electrones pi en el benceno le proporciona una estabilidad especial. De manera que, aunque el benceno es susceptible al ataque electrofílico, sufre reacciones de sustitución mas que de adición. Las reacciones de sustitución permiten que la sexteta aromatica de electrones pi, se regenere después de que se produce el ataque electrofilico.

Existe una cantidad considerable de evidencia experimental, que indica que los electrófilos atacan el sistema pi del benceno para formar un carbocatión no aromatico deslocalizado conocido como ion arénico.

ver imagen: La primera etapa del mecanismo es una adición en el curso de la cual el compuesto electrófilo reacciona con un par de electrones del sistema aromático, que en el caso más simple es benceno. Esta etapa necesita generalmente ser cataliza con un ácido de lewis. Esta adición conduce a la formación de un carbocatión ciclohexadienilo, (o ion arenio o intermedio de Wheland). Este carbocatión es inestable, debido a la presencia de la carga sobre la molécula y a la perdida de la aromaticidad. Esto es en parte compensado por la deslocalización de la carga positiva por resonancia.
En el transcurso de la segunda etapa la base conjugada del ácido de Lewis, (o un anión presente en el medio de reacción), arranca el protón (H+) del carbono que había sufrido el ataque del electrófilo, y los electrones que compartía el átomo de hidrógeno vuelven al sistema π recuperándose la aromaticidad.