Reacciones de hidrocarburos aromaticos

SINTESIS Y REACTIVIDAD DE COMPUESTOS AROMÁTICOS
La sustitución electrofílica aromática es la reacción más importante de los compuestos aromáticos. Es posible introducir al anillo muchos sustituyentes distintos por este proceso. Si se elige el reactivo apropiado pueden efectuarse reacciones de bromación, cloración, nitración, sulfonación, alquilación y acilación, estas seis son reaccionesdirectas, y a partir de ellas se pueden introducir otros grupos.
En este informe desarrollaremos estas reacciones, más las que se puedan obtener a partir de ellas, como también la introducción de un segundo sustituyente.
Como ya se tiene indicado, la reacción más importante de los compuestos aromáticos es la sustitución electrofílica aromática (SEAr). Es decir la introducción de un electrófilo (E+),en el anillo bencénico. | |

Seleccionando las condiciones y los reactivos apropiados, el anillo aromático se puede halogenar, nitrar, sulfonar, acilar y alquilar. Todas estas reacciones y muchas otras proceden a través de un mecanismo similar. | |
1. LA HALOGENACIÓN AROMÁTICA
El benceno es normalmente inerte en presencia de halógenos, debido a que los halógenos no son lo suficientementeelectrófilos para destruir su aromaticidad. Sin embargo, los halógenos pueden activarse mediante ácidos de Lewis como los haluros de hierro, FeX3 o de aluminio, AlX3, para dar electrófilos más potentes.
MECANISMO DE LA BROMACIÓN:
1) Activación del bromo por un ácido de Lewis (FeBr3)

2) Ataque electrófilo sobre el benceno por bromo activado

3) El FeBr4- formado en la etapa anterior actúaahora como base abstrayendo el protón del catión hexadienilo.

En resumen, la halogenación del benceno se hace más exotérmica al pasar del I2 (endotérmica) a F2 (explosiva). Las cloraciones y bromaciones se consiguen utilizando ácidos de Lewis como catalizadores que polarizan el enlace X-X y activan el halógeno aumentando su poder electrófilo.
La dificultad termodinámica de la yodación puedeevitarse añadiendo una sal de plata a la mezcla de nitración, que activa y elimina el producto (yoduro) de la reacción por precipitación. | |
Para la fluoración del benceno puede emplearse la reacción de Schiemann. | |
A su vez  la sal de diazonio para la reacción de Schiemann se prepara a partir de la anilina por diazotación con nitrito de sodio en medio ácido: | |
2. LA NITRACIÓNAROMÁTICA
Los anillos aromáticos se pueden nitrar por reacción con una mezcla de ácido nítrico y ácido sulfúrico concentrado. Se piensa que en ésta reacción el electrófilo es el ion nitronio, NO2+, que se genera a partir del ácido nítrico por protonación y pérdida de agua.

MECANISMO DE LA NITRACIÓN
1) Activación del ácido nítrico por el ácido sulfúrico (formación del ion nitronio) | |
2) Ataquenucleofílico sobre el ion nitronio y estabilización de lacarga positiva en el anillo bencénico por resonancia | |
3) Abstracción del protón por parte de la base conjugada del ácido sulfúrico. | |
La nitración de anillos aromáticos es una reacción de particular importancia, debido a que los nitroarenos que se producen pueden reducirse con reactivos como hierro o cloruro estannoso para formaraninoarenos (derivados de la anilina).
3.  LA SULFONACIÓN AROMÁTICA:
El ácido sulfúrico concentrado no reacciona con el benceno a temperatura ambiente excepto por protonación. Sin embargo, una forma más reactiva, llamada “ácido sulfúrico fumante” da lugar a un ataque electrofílico por SO3. El ácido sulfúrico fumante comercial se prepara por adición de aproximadamente un 8% de trióxido de azufre(SO3), a ácido sulfúrico concentrado. El electrófilo reactivo es HSO3+ o SO3 neutro, dependiendo de las condiciones de reacción.
MECANISMO DE LA SULFONACIÓN:

                                                                                                                                        ácido bencensulfónico
La sulfonación es reversible, lo cual tiene utilidad sintética, debido a...