18.4 : Elektrofilowe podstawienie aromatyczne: przegląd

W reakcji elektrofilowego podstawienia aromatycznego elektrofil zastępuje wodór związku aromatycznego.

W wyniku tych reakcji do związków aromatycznych można dodać wiele grup funkcyjnych. Wszystkie reakcje elektrofilowego podstawienia aromatycznego zachodzą poprzez mechanizm dwuetapowy. W pierwszym etapie układ π pierścienia aromatycznego reaguje z elektrofilem, tworząc jon arenu, który jest stabilizowany rezonansowo. Często nazywa się go kompleksem sigma, ponieważ elektrofil tworzy wiązanie sigma z pierścieniem aromatycznym.

W drugim etapie deprotonowanie jonu arenu przywraca aromatyczność i daje podstawiony produkt.

Wykres energii swobodnej pokazuje, że pierwszy krok jest stosunkowo powolny i endergoniczny, ponieważ pierścień traci swoją stabilność aromatyczną. Ten etap jest zatem etapem determinującym szybkość ze względu na wyższą swobodną energię aktywacji. Drugi etap jest szybki i egzoenergetyczny, ponieważ przywraca aromatyczność zwiększającą stabilność. Ma niższą energię swobodną aktywacji. Ogólne elektrofilowe podstawienia aromatyczne są reakcjami egzoenergetycznymi.