Nukleophile aromatische Substitution: Addition-Eliminierung (S_NAr)

Es sei daran erinnert, dass Nukleophile nur solche Arylhalogenide angreifen, die aus starken elektronenziehenden Substituenten bestehen, die ortho oder para zur verlassenden Gruppe platziert sind.

Die Reaktion verläuft über die nukleophile aromatische Substitution, die zwei Schritte umfasst: die Zugabe des Nukleophils und die Eliminierung der verlassenden Gruppe.

Im ersten Schritt fügt das Nukleophil den elektronenarmen Kohlenstoff hinzu, der die Abgangsgruppe trägt. Anschließend delokalisieren sich die Elektronen über den Ringkohlenstoffen.

Die Resonanzwechselwirkung mit dem elektronenentziehenden Substituenten ermöglicht es ihm, die Elektronendichte vorübergehend aufzunehmen.

Die beitragenden Resonanzformen der Zwischenprodukte werden als Meisenheimer Zwischenstufen bezeichnet.

Unter diesen ist die Struktur, die eine negative Ladung an den Sauerstoffatomen der Nitrogruppe trägt, besonders stabil

.

Im zweiten Schritt gibt die Nitrogruppe die Elektronen in den Ring frei, um die verlassende Gruppe zu eliminieren und die Aromatizität wiederherzustellen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Elektronen in ortho- und para-Zwischenstufen über die Nitrogruppe delokalisiert sind, während sie es in Meta nicht sind.

Daher durchlaufen ortho- und para-Isomere erfolgreich S_NAr-Reaktionen, während die Reaktion bei Meta-Isomeren nicht stattfindet.