Elektrofilná aromatická substitúcia

**Elektrofilná aromatická substitúcia** je chemická reakcia, v ktorej sa na aromatický uhľovodík zavádzajú rôzne funkčné skupiny.

## Mechanizmus
Všeobecne sa dá popísať mechanizmus elektrofilnej aromatickej substitúcie ako reakcia elektrofilu s aromatickým uhľovodíkom. 
Elektrofil najprv reaguje s π-elektrónmi aromatického uhľovodíka a naviaže sa na ne. Vzniká takzvaný π-komplex. Tento π-komplex vzniká relatívne rýchlo, pretože aromatické uhľovodíky majú dostatok π-elektrónov s ktorými rýchlo reaguje elektrofil. Elektrofil sa postupne naviaže na samotné aromatické jadro. Tým vzniká takzvaný σ-komplex. Tento proces je relatívne pomalý, pretože je potrebné zrušiť väzbu v π-komplexe. Po utvorení σ-komplexu prichádza do reakcie báza, ktorá svojím elektrónovým párom naviaže vodík; tým sa celý systém stabilizuje a vzniká konečný produkt.

## Rozdelenie
Elektrofilná aromatická substitúcia sa podľa druhu elektrofilu delí na nitráciu, sulfonáciu, halogenáciu, alkyláciu a acyláciu.

### Nitrácia

Nitrácia je zavádzanie -NO2 skupiny na zlúčeninu. Na nitráciu sa využíva nitračná zmes, čo je zmes kyseliny dusičnej a kyseliny sírovej.
:

### Sulfonácia

Pri sulfonácii sa účinkom H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> zavádza skupina -SO3H.
:

### Halogenácia

Halogenácia je reakcia, ktorá zavádza halogény na zlúčeninu.
:

### Alkylácia

Friedel-Craftsova alkylácia je reakcia, ktorá zavedie alkyl na aromatickú zlúčeninu. 
:

### Acylácia

Acylácia je podobná reakcia ako alkylácia. Na zlúčeninu sa však zavádza acyl.
:

## Dvojité substitúcie benzénu
Substituovať sa môže aj už substituovaná látka. Vlastnosti druhotnej substitúcie závisia od druhu substituenta, ktorý sa na benzéne už nachádza.

### Ovplyvnenie reaktivity
Substituent na benzéne ovplyvňuje mimo iného aj reaktivitu. Niektoré skupiny aktivujú benzén, to znamená, že bude v porovnaní z nesubstituovaným benzénom reaktívnejší. Iné naopak benzén deaktivujú. Vo všeobecnosti možno povedať, že substituent ktorý odťahuje elektróny z benzénu je deaktivujúci a substituent ktorý ich pridáva je aktivujúci. Substituent môže pridávať alebo odoberať elektróny pomocou dvoch efektov: indukčného a mezomérneho.

### Ovplyvnenie polohovej aktivity
Substituent na benzéne taktiež ovplyvňuje polohu do ktorej bude ďalší substituent zavedený. Na benzéne rozoznávame tri rôzne polohy dvoch substituentov: orto(1,2) , meta(1,3) a para (1,4).
:
Polohu ovplyvňujú substituenty taktiež pomocou indukčného a mezomérneho efektu. Zvýšením elektrónovej hustoty na konkrétnom uhlíku sa v tom mieste zvýši reaktivita. Ako príklad možno použiť -OH skupinu. Voľný elektrónový pár hydroxylovej skupiny sa zapája do konjugácie s π-elektrónmi benzénu. Kyslík je elektronegatívnejší ako uhlík a tak priťahuje elektróny z benzénu. Mezomérny efekt konjugácie voľného elektrónového páru je však oveľa silnejší ako indukčný efekt kyslíka. Elektróny sa teda budú posúvať v smere šípok. 
:
Takýmto posunom sa zvýši elektrónová hustota v orto a para polohe. Hydroxylová skupina je teda orto, para orientujúca. Keďže do benzénu dodáva elektróny, je aktivujúca. 

Pomocou mezomérneho a indukčného efektu sa dajú odvodiť orientácie všetkých substituentov.

Aj napriek tomu, že teoreticky by substituenty mali vstupovať do určenej polohy, vznikajú zmesi produktov. Najväčšie zastúpenie v zmesi produktov bude mať teoreticky odvodený produkt.

### Tabuľka
V nasledujúcej tabuľke sú uvedené niektoré substituenty a ich vlastnosti.

## Trojité substitúcie benzénu
Podobne ako monosubstituované zlúčeniny sa aj disubstituované zlúčeniny dajú ďalej substituovať. Vlastnosti o reaktivite a orientácii platia aj v tomto prípade, avšak je veľmi pravdepodobné, že pri substitúcii budú vznikať zmesi produktov vo väčšom pomere.

## Pozri aj

*Elektrofilná adícia
*Radikálová substitúcia
*Nukleofilná substitúcia
*Radikálová adícia
*Eliminácia
*Nukleofilná adícia

## Zdroje

Kategória:Organické reakcie