Elektrophile Addition an Aromaten

Wie bei der elektrophilen Addition an Mehrfachbindungen wird die Reaktion zwischen einer aromatischen Verbindung und einem Elektrophil E+ durch Koordination des Elektrophils an das π-System, über einen sogenannten π-Komplex, eingeleitet. Unter Ausbildung einer C-E-Bindung bildet sich dann eine kationische Zwischenstufe, die als σ-Komplex bezeichnet wird. Dabei wird eine sp²-C-Atom des Aromaten zu einem sp³-Zentrum. Die positive Ladung ist über die restlichen fünf sp²-C-Atome delokalisiert.

Die Eliminierung eines Protons führt dann zum Substitutionsprodukt.

Wie bei der elektrophilen Addition an Alkenen hängt die Reaktionsgeschwindigkeit der Addition eines Elektrophils an einen Aromaten vom Elektronenreichtum des π-Systems ab. Substituenten X beeinflussen diesen durch induktive und mesomere Effekte. +M- und +I-Substituenten erhöhen die Elektronendichte, die Addition eines Elektrophils wird schneller. –M- und –I-Substituenten erniedrigen die Elektronendicht und verlangsamen so die Reaktion. Durch die elektrophile aromatische Substitution werden Substituenten in Aromaten eingeführt. Diese beeinflussen natürlich auch die Reaktivität der Produkte durch ihr elektronenziehenden oder –schiebenden Effekte. Sind diese reaktiver als die Ausgangsaromaten, so beobachtet man Mehrfachsubstitution. Eine Desaktivierung durch Substituenten führt zunächst zu Monosubstitution. Hier zeigen die Friedel-Crafts-Acylierung und –Alkylierung ein unterschiedliches Verhalten. Die Einführung von Acylresten desaktiviert die Aromaten. Man beobachtet Monosubstitution. Alkylierung hingegen aktiviert, und Mehrfachsubstitution wird gefunden.