Sostituzione elettrofila aromatica: clorurazione e bromurazione del benzene

La clorurazione e la bromurazione sono importanti classi di sostituzioni aromatiche elettrofile, in cui il benzene reagisce con il cloro o il bromo per formare prodotti di sostituzione alogenati.

Queste reazioni sono catalizzate da acidi di Lewis come il cloruro di alluminio o il cloruro ferrico per la clorazione e il bromuro ferrico per la bromurazione.

Ricordiamo che, durante la bromurazione degli alcheni, il bromo si polarizza e diventa elettrofilo. Tuttavia, la bromurazione del benzene richiede un elettrofilo molto più forte: il catalizzatore acido di Lewis lo facilita.

Il meccanismo della bromurazione inizia con una reazione acido-base di Lewis, in cui il bromo reagisce con il bromuro ferrico per formare un complesso, che è sufficientemente elettrofilo da reagire con il benzene.

Successivamente, l'elettrofilo reagisce con gli elettroni π del benzene, formando lo ione arenio, che è stabilizzato in risonanza.

Infine, la deprotonazione dello ione arenio forma bromobenzene, ripristinando l'aromaticità e rigenerando il catalizzatore.

La clorurazione del benzene in presenza di cloruro ferrico segue un meccanismo simile.