Robert koch

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SUSTITUCIÓN ELECTROFÍLICA AROMÁTICA
La sustitución electrofílica aromática se lleva a cabo mediante electrófilos (ácidos de
Lewis, E+ o E).

Mecanismo:

REACCION GENERAL DE S.E.A.
La sustitución electrófila aromática (S.E.Ar) es una reacción perteneciente a la química orgánica, en el curso de la cual un átomo, normalmente hidrógeno, unido a un sistema aromático es sustituido por ungrupo electrófilo. Esta es una reacción muy importante en química orgánica, tanto dentro de la industria como a nivel de laboratorio. Permite preparar compuestos aromáticos sustituidos con una gran variedad de grupos funcionales según la ecuación general:
ArH + EX→ ArE + HX
Donde Ar es un compuesto aromático y E un electrófilo.
La primera etapa del mecanismo es una adición en el curso de lacual 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 catalizada 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 laperdida 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 πrecuperándose la aromaticidad.

Mecanismo de la sustitución electrófila aromática, donde E+ es el electrófilo.
Perfil de reacción de la SEAr. La velocidad global de la reacción está controlada por la energía de activación (Ea) de la primera etapa.
La primera etapa de la reacción es la determinante de la velocidad de la misma. La segunda, donde se produce la desprotonación, es mucho más rápida yaque conduce al producto en una reacción exotérmica, proporcionando la fuerza impulsora hacia la formación del compuesto final (más estable que los reactivos de partida).
PRINCIPALES SUSTITUCIONES ELECTRÓFILAS AROMÁTICAS
La halogenación aromática con bromo o cloro conduce a los correspondientes haluros de arilo usando como catalizadores haluros de hierro (FeX3) o de aluminio (AlX3).HALGONENACIÓN
La molécula de Br2 es débilmente electrófila y por ello no reacciona con el benceno a una velocidad suficiente para que el proceso sea útil. Sin embargo la adición de un ácido de Lewis como catalizador hace que la reacción benceno-bromo transcurra rápidamente. La misión del ácido de Lewis es convertir el Br2 débilmente electrofilo en Br+ que es fuertemente electrofilo. Lo que ocurre luego no esla adición de dos átomos de bromo a un enlace doble sino la sustitución de un hidrogeno por un bromo:
La reacción del Br+ con un alqueno es análoga a la del Br2 con el mismo alqueno:
Ambos tipos de intermedios pueden formularse para la reacción entre el bromo y el benceno:
En el caso del benceno el ion carbonio no es tan poco favorable. La carga está deslocalizada sobre cinco átomos de carbonoen vez de estar concentrada en uno. Si el bromo se adiciona también al carbono contiguo para dar un intermedio de tres centros, la carga quedaría más localizada sobre el bromo en vez de estar muy deslocalizada. Esto parece desfavorable y por tanto muy poco probable; se cree que el intermedio tiene de hecho la estructura de un ion carbonio abierto Esta clase de estructura como un intermediodefinido de la reacción corresponde aun mínimo de energía en el diagrama de la coordenada de reacción, fue propuesto por Wheland hace muchos años por lo que se le conoce como intermedio de Wheland. Este intermedio de Wheland puede ser atacado por el ion bromuro para dar el dibromoderivado:
O bien el ataque del ion bromuro puede transcurrir actuando como una base y extrayendo un protón del carbono...
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