I. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре

Наиболее характерные реакции ароматических углеводородов. К ним относятся: галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирование, ацилирование и другие. Общим в этих реакциях является то, что они идут под действием электрофильных реагентов Х⁺ (Е⁺).

Склонность ароматического ядра к легкому протеканию таких реакций обуславливается наличием в нем подвижной кольцеобразной системы -электронов, которая способна притягивать к себе электрофильный реагент Х⁺ с образованием так называемого -комплекса.

	+ X^+
		-комплекс

-комплекс – соединение, в котором еще не образуется истинно химическая ковалентная связь между реагентом Х⁺ и углеродом. -комплекс образуется по донорно-акцепторному механизму. В этом комплексе Х⁺ находится на равном расстоянии от всех шести атомов углерода. -комплекс отличается от исходного соединения более высоким дипольным моментом, часто появлением окраски, в УФ-спектре они имеют собственные полосы поглощения. После образования -комплекса происходит поляризация бензольного ядра под действием электрофильного реагента, в результате которой в ядре возникают чередующиеся ⁺ и ^- заряды (альтернатирующий эффект). Электрофильный реагент присоединяется к одному из атомов углерода с более высокой электронной плотностью за счет “вытягивания” -электронной пары из ароматического секстета.

		А		-комплекс

Образуется карбкатион А, который затем переходит в более стабильный ион с делокализованным положительным зарядом - -комплекс. В этом соединении 4-электрона, оставшиеся в кольце, притягиваются к положительно заряженному атому, распределяются равномерно между пятью атомами углерода, находящимися в состоянии sp²-гибридизации, а шестой атом углерода, к которому присоединился электрофильный реагент, переходит в состояние sp³-гибридизации, и две его связи (с Н и Х) расположены по ту и другую стороны кольца.

-комплексы – это довольно устойчивые окрашенные соединения, которые даже могут быть выделены в свободном состоянии и разлагаются только при нагревании.

Стабилизация -комплекса происходит за счет отщепления протона с восстановлением устойчивой ароматической структуры – продукта замещения.

H^+ +

H⁺ + Y^- HY

Y^- - анион, противостоящий в реакционной смеси электрофильной частице Х⁺

Дата добавления: 2014-01-05