Wieso kommt es nicht zur Addition sondern zur Substitution bei Aromaten?
...wie unterscheidet sich ein Aromat von Alkenen und ist eine Reaktion am Aromat immer eine elektrosubstitution? Danke für eure hilfe
3 Antworten
Um das zu verstehen, müssen wir erstmal etwas ins Detail gehen, was die Addition angeht. Als Beispiel dient die Addition von Brom Br2 an Ethen C2H4:
Wenn sich das Brom an das Ethen annähert, werden die Elektronen des Broms von den Elektronen der Doppelbindung weggedrückt, das Brommolekül wird polar. Der positive, dem Ethen zugewandte, Pol kann an der elektronenreichen Region, die die Doppelbindung darstellt, "andocken" und eine Kaskade von Elektronenbewegungen entsteht, die aber nicht weiter wichtig sind.
Was aber wichtig ist: Das Brommolekül musss polarisiert werden können. Wenn sich aber das Brommolekül an, sagen wir, Benzol C6H6 annähert, werden nicht die Elektronen des Broms, sondern die delokalisierten des Benzols weggedrückt und so weicht die elektronenreiche Doppelbindung dem Brom quasi aus. Aus diesem Grund ist die Addition an ein Benzol unmöglich.
Hmm... ich geh ja immer sehr offen mit Kritik um und lasse mich gerne belehren, aber ich sehe den Widerspruch nicht ganz.
Laut meiner Aussage kann eben diese kationische Zwischenstufe nicht entstehen, da die Elektronen dem Elektrophil "ausweichen", also sehe ich da keinen direkten Widerspruch mit meiner Erklärung.
Das Argument mit der Thermodynamik war mir freilich unbekannt. Es sieht sehr plausibel aus, aber sollte es, falls Thermodynamik der einzige Grund wäre, nicht irgendwie möglich sein, auch den endothermen Vorgang irgendwie zu "erzwingen", bei höheren Temperaturen und/oder durch Katalysatoren? (dies ist übrigens eine reine Wissensfrage, keine rhetorische) Oder hat da noch die bisher ungenannte Entropie einen Einfluss?
Das aromatische System ist stabiler als eine Doppelbindung. Durch die Substitution kann sie erhalten bleiben, während eine Addition sie aufbrechen würde, denn bei dieser verschwinden ja Doppelbindungen.
Weil bei eienr Addition keine Rearomatisierung möglich wäre, und es würden locker 150 kJ/mol verlorengehen.
Das ist leider die falsche Antwort. Nach der derzeit akzeptierten Theorie für elektrophile aromatische Substitutionen entsteht ja (genau wie bei der Addition an Olefine) eine kationische Zwischenstufe. Das ist bei der Substitution der Wheland Komplex. An den könnte das Anion (im Fall der Bromierung) ja addieren und man hätte eine Addition (die vielleicht nicht 1,2 sondern eher 1,4 wäre, aber das spielt ja keine Rolle). Die richtige Anwort wurde in den anderen beiden Antworten schon gegeben: Aufgrund der Zerstörung des aromatischen Systems wäre die Addition thermodynamisch ungünstiger.
Ein entscheidener Unterschied der Aromaten zu Olefinen ist ja gerade die Stabilisierung durch die delokalisierung der Pi-Elektronen (wie schon richtig gesagt tritt durch die Delokalisierung bei Benzol eine Stabilisierung von ca. 150 kJ/mol auf). Es gibt natürlich trotzdem noch andere Reaktionen an Aromaten. Spontan würde ich da die nukleophile Substitution und Reduktionen wie zB die Birch Reduktion nennen.
In jedem Fall ist die oben genannte Antwort so nicht korrekt!!