Sustiticiones Electrof Licas Arom Ticas

11/11/2014

Estructura del benceno

Híbrido de resonancia

è El benceno es una molécula muy importante de estructura tan característica

que sirve para clasificar todos los compuestos orgánicos en dos grandes
grupos. Los que tienen esta estructura y los que no la tienen.
è En el benceno los seis enlaces del anillo son idénticos y con una gran
deslocalización electrónica lo que proporciona unagran estabilidad a la
molécula, conocida como aromaticidad.

Energía de resonancia

1

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Estabilidad relativa

Mecanismo general de Reacciones del Benceno

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Reacciones de SEAr

1. Halogenación

(E+ = Br +, Cl +,I+)

2. Nitración

(E+ = NO2+ )

3. Sulfonación

(E+ = HSO3+ )

4. Acilación de Friedel-Crafts

(E+ = R-C=O
)
+

5. Alquilación de Friedel-Crafts

(E+ = R+ )Reacciones de SEAr
÷A

pesar de su estabilidad excepcional,
el benceno y los compuestos
aromáticos están lejos de ser inertes.

3

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Halogenación del benceno

Halogenación del benceno
è Activación del electrófilo por el catalizador:

è El catalizador se regenera:

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Nitración del benceno

Sulfonación del benceno

+

5

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Reacciones de Friedel-Crafts
a) Alcilación deFriedel-Crafts

Reacciones de Friedel-Crafts
a) Alcilación de Friedel-Crafts

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Reacciones de Friedel-Crafts
b) Alquilación de Friedel-Crafts

Reacciones de Friedel-Crafts
Problemas de la alquilación de Friedal-Crafts
è Transposición de carbocationes:

¢

El 1-bromopropano reacciona con el tricloruro de aluminio para dar un
carbocatión 1º, muy inestable, que sufre transposición haciael 2º, menos
inestable, que es el que finalmente reacciona, dando el 2-fenilpropano, en vez
del 1-fenilpropano

è Polialquilación:

¢

La introducción de un grupo alquilo en un anillo aromático hace que la
densidad electrónica de éste aumente, ya que el resto alquilo es dador de
electrones. Esto hace que el derivado alquilado sea más reactivo que el
benceno, suponiendo una seria competencia paraél. Por tanto, a medida que
la reacción progresa y aumenta la cantidad de alquilbenceno, la probabilidad
de obtener compuestos polialquilados aumenta, siendo éstos un subproducto
importante de la reacción.

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Reacciones de Friedel-Crafts
Transposición de carbocationes

Reacciones de Friedel-Crafts
Otras alquilaciones de Friedel-Crafts

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Reactividad y orientación enbencenos sustituidos
Aspectos a tener en cuenta en la sustitución de derivados del benceno

REACTIVIDAD

¿Cómo es de rápida
la reacción
comparada con el
benceno?

ORIENTACIÓN

¿En qué posición entra
el grupo sustituyente?

Un benceno
monosustituido

Isómero orto

Isómero meta Isómero para

El resultado dependerá de la capacidad del grupo unido al benceno
para estabilizar la carga positiva que se formaen el ión bencenonio
Efecto
inductivo

Efecto
resonante

Efecto de los sustituyentes en la reactividad
Efectos electrónicos inductivos

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Efecto de los sustituyentes en la reactividad
Efectos electrónicos por resonancia

Grupo –OMe : Activante por
efecto mesómero o de resonancia

Efecto de los sustituyentes en la reactividad
Nitrobenceno: compuesto desactivado

Grupo –NO2 :Desactivante por
efecto mesómero o de resonancia

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Efecto de los sustituyentes en la reactividad
Estabilizan la carga positiva
del ión bencenonio

Desestabilizan la carga
positiva del ión bencenonio

Mecanismos por los que se atrae o cede carga del anillo
ü Efecto inductivo
Relacionado con la
electronegatividad

ü Efecto resonante
Relacionado con la posibilidad de
compartir carga de gruposcon electrones
no enlazantes o con sistemas π

Efecto de los sustituyentes en la reactividad
÷
÷
÷
÷

÷

Los grupos capaces de estabilizar la carga positiva orientarán la sustitución a orto y para.
Los grupos incapaces de estabilizar la carga positiva orientarán la sustitución a meta para
interaccionar lo menos posible con ella.
Los grupos electronegativos desactivan el anillo frente a la SEA y...