18.4 : Elektrophile aromatische Substitution: Überblick

Bei einer elektrophilen aromatischen Substitutionsreaktion ersetzt ein Elektrophil den Wasserstoff einer aromatischen Verbindung.

Durch diese Reaktionen können aromatischen Verbindungen viele funktionelle Gruppen hinzugefügt werden. Alle elektrophilen aromatischen Substitutionsreaktionen laufen über einen zweistufigen Mechanismus ab. Im ersten Schritt reagiert das π-System des aromatischen Rings mit einem Elektrophil und bildet ein Areniumion, das resonanzstabilisiert ist. Er wird oft als Sigma-Komplex bezeichnet, da das Elektrophil eine Sigma-Bindung mit dem aromatischen Ring eingeht.

Im zweiten Schritt stellt die Deprotonierung des Areniumions die Aromatizität wieder her und ergibt das substituierte Produkt.

Das Diagramm der freien Energie zeigt, dass der erste Schritt relativ langsam und endergonisch ist, da der Ring seine aromatische Stabilität verliert. Aufgrund seiner höheren freien Aktivierungsenergie ist dieser Schritt daher der geschwindigkeitsbestimmende Schritt. Der zweite Schritt ist schnell und exergonisch, da er die stabilitätssteigernde Aromatizität wiederherstellt. Es hat eine geringere freie Aktivierungsenergie. Die gesamten elektrophilen aromatischen Substitutionen sind exergonische Reaktionen.