SOSTITUZIONE ELETTROFILA AROMATICA: MECCANISMO DELLA REAZIONE DI COMPOSTI AROMATICI CON ELETTROFILI

Estremamente importante per la chimica organica è comprendere come possa essere funzionalizzato un composto aromatico. Rimandando la spiegazione del concetto di aromaticità, delle strutture di Kekulè del benzene e delle regole di aromaticità e dell'orientamento delle sostituzioni in benzeni funzionalizzati, in questo breve articolo sintetizzerò il meccanismo attraverso il quale avvengono le sostituzioni elettrofile aromatiche.

Per reazione di un composto organico aromatico con una specie elettrofila E+ si avrà la sostituzione di un atomo di H con l'elettrofilo stesso, parliamo quindi di SOSTITUZIONE ELETTROFILA AROMATICA  SEA. 

Meccanismo della reazione

La reazione può essere cosi schematizzata

1) ADDIZIONE ELETTROFILA: Stadio lento in cui il composto aromatico, in questo caso è riportato il benzene, utilizza 2 elettroni del sistema aromatico per legare l'elettrofilo. Così facendo il benzene perde la sua aromaticità, proprietà che gli conferisce elevata stabilità. Fig.1

2) INTERMEDIO DI WHELAND: In seguito alla reazione di addizione si forma un intermedio carbocationico detto Intermedio di Wheland in cui la carica positiva risuona tra le posizioni orto, para e nuovamente orto Fig.2

3) RIPRISTINO DELL'AROMATICITA': processo rapido estremamente favorito in quanto si ripristina l'aromaticità che conferisce una grande stabilità alla molecola. Una base presente in soluzione cattura il protone dell'intermedio, gli elettoni di legame C-H ripristinano il sistema aromatico Fig.3

Lo schema complessivo della reazione è riportata in Fig.4

Le reazioni che sfruttano il meccanismo SEA per ottenere funzionalizzazioni sul sistema aromatico sono parecchie. La differenza tra queste ultime sta nell'elettrofilo (e nei composti che si utilizzano per prepararlo) Fig.5