18.5: Sustitución aromática electrófila: cloración y bromación del benceno

La cloración y la bromación son clases importantes de sustituciones aromáticas electrófilas, donde el benceno reacciona con cloro o bromo en presencia de un catalizador ácido de Lewis para dar productos de sustitución halogenados. Un ácido de Lewis como el cloruro de aluminio o el cloruro férrico cataliza la cloración y el bromuro férrico cataliza las reacciones de bromación. Durante la bromación de los alquenos, el bromo se polariza y se vuelve electrófilo. Sin embargo, en la bromación del benceno, la molécula de bromo reacciona con el bromuro férrico donando un par de electrones al ácido de Lewis, lo que crea un enlace Br-Br más polar y forma un electrófilo más reactivo.

El benceno ataca a este electrófilo para generar el ion arenio, que se estabiliza por resonancia.

Una transferencia de protones del ion arenio forma bromobenceno, restaurando así la aromaticidad y regenerando el catalizador.

El mecanismo de cloración del benceno se produce de la misma manera que la bromación del benceno.

La cloración y la bromación son clases importantes de sustituciones aromáticas electrofílicas, en las que el benceno reacciona con el cloro o el bromo para formar productos de sustitución halogenados.

Estas reacciones son catalizadas por ácidos de Lewis como el cloruro de aluminio o el cloruro férrico para la cloración y el bromuro férrico para la bromación.

Recordemos que, durante la bromación de los alquenos, el bromo se polariza y se vuelve electrófilo. Sin embargo, la bromación del benceno requiere un electrófilo mucho más fuerte: el catalizador ácido de Lewis lo facilita.

El mecanismo de bromación comienza con una reacción ácido-base de Lewis, en la que el bromo reacciona con el bromuro férrico para formar un complejo, que es lo suficientemente electrofílico como para reaccionar con el benceno.

A continuación, el electrófilo reacciona con los π electrones del benceno, formando el ion arenio, que se estabiliza por resonancia.

Finalmente, la desprotonación del ion arenio forma bromobenceno, restaurando la aromaticidad y regenerando el catalizador.

La cloración del benceno en presencia de cloruro férrico sigue un mecanismo similar.