Halogenoareen

Halogenoarene (of arylhaliede) is aromatiese organiese verbindings waarin waterstofatome deur halogeenatome vervang is.

Voorbereiding 
Die twee belangrikste voorbereidingsroetes om arylhaliede te vorm is direkte halogenering en deur diasoniumsoute.

Direkte halogenering 
In die Friedel-Crafts-halogeneringsreaksie dien 'n Lewis-sure as katalisator. Baie metaalchloriede word gebruik, byvoorbeeld yster(III)chloried of aluminiumchloried. Die belangrikste halogenoareen, chloorbenseen, word op hierdie manier vervaardig. Die vorming van chloorbenseen gaan altyd gepaard met die vorming van die dichloorbenseenderivate.

Arene met elektronskenkende groepe reageer met halogene selfs in die afwesigheid van 'n Lewis-suur. Fenole en aniliene reageer byvoorbeeld vinnig met chloor- en broomwater om verskeie gehalogeneerde produkte te gee. Die verkleuring van broomwater deur elektronryke arene word in die broomtoets gebruik.

Direkte halogenering van arene is moontlik in die teenwoordigheid van lig of teen hoë temperatuur. Vir alkielbenseenderivate is die alkielposisies geneig om eers gehalogeneer te word tydens die vryradikale halogenering. Om die ring te halogeneer, is 'n Lewis-suur nodig, en lig moet uitgesluit word om die mededingende reaksie te voorkom.

Sandmeyer-, Balz-Schiemann- en Gattermann-reaksies 
Die tweede hoofroete is die Sandmeyer-reaksie. Aniliene (arylamiene) word met salpetersuur in hul diasoniumsoute omgeskakel. Byvoorbeeld, koper(I)chloried skakel diasoniumsout na die arylchloried om. Stikstofgas is die vertrekgroep, wat hierdie reaksie baie gunstig maak. Die soortgelyke Schiemann-reaksie gebruik die tetrafluorboraatanioon as die fluoried-skenker. Die Gatterman-reaksie kan ook gebruik word om diasoniumsout in chloorbenzeen of broombenzeen om te skakel deur koperpoeier in plaas van koperchloried of koperbromied te gebruik. Dit moet egter in die teenwoordigheid van HCl en HBr gedoen word.
Die basiese Sandmeyer-reaksie, waar X chloor of broom is:

Reaksies

Substitusiereaksies 
Halogenoarene neem nie deel aan konvensionele nukleofiele substitusie-2-reaksies (SN2-reaksies) nie, aangesien die aanval aan die agterkant van die ring wat nodig is vir 'n SN2-reaksie onmoontlik is, as gevolg van die planêre struktuur van die ringgroep (arylgroep). SN1-reaksies is teoreties moontlik, maar word gewoonlik nie waargeneem nie, aangesien die vorming van die aryl-katioon nie energiek gunstig is nie.

Halogenoarene met bindings op die orto- (langsaan) en para- (direk oorkant) posisies waar die bindings-groep 'n elektrononttrekkende groep is (bv. NO2) kan nukleofiele aromatiese substitusie (SNAr) ondergaan.

Bensyn 
Halogenoarene kan ook deur die bensyn-meganisme reageer, wat natriumamied in vloeibare ammoniak behels. Byvoorbeeld, chloorbenseen kan in anilien verander word onder hierdie toestande, met bensien as die intermediër.

Organometaalchemie 
Hoofartikel: Organometaalchemie
Halogenoarene reageer met metale, meestal litium of magnesium, om meer reaktiewe afgeleides te vorm. As die aromatiese ring nie noemenswaardig deur elektrononttrekkende groepe gedeaktiveer word nie, kan die toevoeging van magnesium aan die halogenoareen goed werk en dit skep 'n Grignard-reagens.

Verbindings soos para-broomnitroëbenseen kan nie direk stabiele Grignard-reagense vorm nie, omdat hul aromatiese ringe te gedeaktiveer is. As so 'n Grignard nodig is, word dit gewoonlik gemaak deur magnesium-halogeen-uitruiling met isopropielmagnesiumchloried teen -78°C.

Voorbeelde 
Voorbeelde van Halogenoarene

Verwysings 

Organiese verbindings