Chemické reakce arenů

Reakční schéma charakteristické jsou reakce při kterých zůstává zachován aromatický charakter

Substituce elektrofilní na aromatickém jádře (SEAr) obecný mechanismus

Vliv substituentů na SEAr substituenty na aromat. jádře ovlivňují reaktivitu a polohu SEAr na aromat. jádře: a) ortho a para b) meta typy substituentů ovlivňující reaktivitu: elektron-donorní (aktivující) elektron-akceptorní (deaktivující) Indukční efekt – rozdíl X atomu vázaného na aromat. jádře, dochází k posunu σ-elektronů - záporný indukční efekt způsobují ty atomy (skupiny), které elektrony přitahují  –NO2  –CN  –F  –Cl  –Br  –I  –COOH  –OH  –NH3  –H - kladný indukční efekt způsobují ty atomy (skupiny), které elektrony odpuzují

–O‾  –NR2  –OR  –F  –Cl  –Br  –I Mezomerní efekt – dochází k posunu π-elektronů - záporný mezomerní efekt způsobují ty atomy (skupiny), které elektrony přitahují - vyvolávají ty skupiny atomů, která elektrony π elektrony sousedních vazeb odčerpávají. K těmto skupinám patří skupina karbonylová C=O, nitrilová –CN, nitroskupina –NO2 apod. - kladný mezomerní efekt způsobují ty atomy (skupiny), které elektrony odpuzují -způsobují jej atomy (skupiny) s volným el. párem –O‾  –NR2  –OR  –F  –Cl  –Br  –I Mezomerní efekt má vliv na průběh SEAr.

Substituenty I. a II.řádu skupiny vyvolávající +M efekt elektrony benzenového jádra odčerpávají, způsobují vznik záporného částečného elektrického náboje na C atomu jádra, na který je tato skupina vázána. Na sousedních uhlíkových atomech se objeví náboje opačné. tyto skupiny, které vyvolají záporný elektrický náboj v polohách 3 a 5 se označují jako substituenty 2. řádu a řídí substituci na benzenovém jádře do polohy 3 a 5 . skupiny vyvolávající –M efekt elektrony do benzenového jádra dodávají (ob. ozn.Y), způsobují vznik kladného částečného elektrického náboje na C atomu jádra, na který je tato skupina vázána. Tyto skupiny, které vyvolají záporný elektrický náboj v polohách 2, 4 a 6 se označují jako substituenty 1. řádu a řídí substituci na benzenovém jádře do polohy 2, 4 a 6 (orto- a para--polohy).

substituenty I. řádu: -NH2 -OH -R -F, Cl, Br, I -OR substituenty II. řádu: - NO2 -C≡N -COOH -SO3H -COOR -CHO -COR

SEAr a) Halogenace FeBr3 + Br2 + HBr Mechanismus reakce

SEAr b) Nitrace H2SO4 + HNO3 Mechanismus reakce

SEAr c) Sulfonace SO3 + H2SO4 Mechanismus reakce

d) Friedel-Craftsova alkylace (alkylhalogenid, alkohol, alken) SEAr d) Friedel-Craftsova alkylace (alkylhalogenid, alkohol, alken) Mechanismus reakce

e) Friedel-Craftsova acylace

Adice radikálová (AR) SEAr dochází k porušení aromat charakteru vysoká teplota nebo záření hydrogenace (Ni, Pt) – cyklohexan chlorace – 1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan