ОРГАНИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

3. Ионные реакции

3.4. Електрофільне замещение

Характерной реакцией бензену и других ароматических соединений является електрофільне замещения, при котором ароматическая система сохраняется:

Електрофільне замещение в ароматических соединениях проходит в три этапа.

1-й этап: получение активной електрофільної частицы (Х⁺) преимущественно с помощью катализатора.

2-й этап: електрофільна частица «атакует» отрицательно заряженный π-электронную облако бензену, образуя π-комплекс. С я-комплекса медленно формируется переходное состояние положительно заряженного σ-комплекса.

3-й этап: образуется продукт с відщеплюванням протона.

Пример. Галогенування бензену

Молекулы галогена не електрофільні. Следовательно, с них нужно получить електрофільні частички. Это происходит при их соединении с кислотами Льюиса, как, например, с ферум(ІІІ) бромидом:

Процесс электрофильного замещения начинается с взаимодействия электрофильного иона Брома с я-электронной облаком ароматической системы.

Електрофіл йон Вr⁺ вытягивает с я-электронной ароматической системы электронную пару, образуя за ее помощью ковалентная σ-связь с одним из атомов Углерода, что приводит к образованию σ-комплекса.

Вследствие отщеплению протона ароматическая система восстанавливается. Протон реагирует с ионом [FeBr₄]^-, образуя феррум(III) бромид и водород бромид.

Нитрования ароматических соединений происходит аналогичным образом. Для этого нужна нітруюча смесь с концентрированной азотной кислоты и концентрированной серной кислоты. Добавление серной кислоты протонує нитратную кислоту. В результате образуется сильный електрофільний нітроній-ион, NO₂⁺.