Elektrofiilne aromaatne asendusreaktsioon

Benseeni nitreerimine

Benseeni sulfoonimine

Benseeni halogeenimine, X = Br, Cl

Friedel-Craftsi alküülimine alküülkloriidiga

Friedeli-Craftsi atsüülimine atsetüülkloriidiga

Elektrofiilne aromaatne asendusreaktsioon (tähistatakse S_EAr või ka S_E) on orgaaniline reaktsioon, milles viiakse substraadi aromaatsesse tuuma ühe (või enama) vesiniku aatomi asemele elektrofiilile vastav aatom või rühm.

Reaktsiooni üldvõrrand (milles E-Y on elektrofiilne reagent) on:

Ar-H + E-Y → Ar-E + H-Y

Siin toimub asendusreaktsioon - reagendi elektrofiilne osa asendab ühe tsükli vesinikest. Tuntuimad seda tüüpi reaktsioonidest on järgmised:

• aromaatne halogeenimine broomi, kloori või joodiga, enamasti katalüüsitud vastava raudtrihaliidiga (FeX₃),
• aromaatne nitreerimine lämmastikhappe ja väävelhappega,
• aromaatne solfoonimine suitseva väävelhappega,
• Friedel-Craftsi alküülimine kui happelise katalüsaatori toimel alküleerivale agendile viiakse aromaatsesse tuuma alküülrühm,
• Friedel-Craftsi atsüülimine kui happelise katalüsaatori toimel atsüleerivale agendile viiakse aromaatsesse tuuma atsüülrühm.

Elektrofiilse aromaatne asendusreaktsioon on astmeline reaktsioon. Selle mehhanism on toodud alljärgneval skeemil: siin A⁺ on elektrofiil, mis enamasti genereeritakse katalüsaatori toimel.

Vaata ka

Asendusrühmade mõju S_EAr reaktsioonile

orto-, meta- ja para-positsioonid asendatud (-X) benseenil.

Aromaatse elektrofiilse asendusreaktsiooni kiirust mõjutavad erinevad asendusrühmad aromaatsel tuumal. Elektronärastavad rühmad ehk desaktiveerivad rühmad, sh -NO₂, -COOH, halogeenid, -SO₃H, -NH₃⁺, vähendavad elektrontihedust aromaatse tuuma kohal, seega aeglustades elektrofiilseid asendusreaktsioone. Elektrondoonorrühmad ehk aktiveerivad rühmad, sh -CH₃, -OH, -NH₂, aga suurendavad aromaatse tuuma elektrontihedust, seega kiirendades reaktsioone.

Asendusrühm mõjutab ka asendusreaktsiooni asukohta aromaatsel tuumal. Reeglina on desaktiveerivad rühmad meta-juhtivad, aktiveerivad aga orto- ja para-juhtivad. Halogeenid on aga erandlikud - hoolimata desaktiveerivast mõjust on nad orto- ja para-juhtivad. See tuleneb asjaolust, et halogeenid on siiski nõrgad elektrondoonorid, suurendades suhtelist elektrontihedust orto- ja para-positsioonidel, kuid tugevama elektronärastava mõju tõttu vähendavad nad üldist elektrontihedust aromaatsel tuumal, olles seega desaktiveerivad.

Vaata ka

• Elektrofiilne liitumine
• Friedeli-Craftsi reaktsioon
• Elektrofiilne alifaatne asendus
• Karbokatioonid