Sustitución nucleófila aromática

Una sustitución nucleófila aromática es un tipo de reacción de sustitución nucleófila en la que el nucleófilo desplaza a un buen grupo saliente, como un haluro, en un anillo aromático.

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Visión general

Existen diferentes mecanismos:

• Mecanismo de adición-eliminación:

Esta reacción, con este mecanismo, en el que el nucleófilo se adiciona a la posición del grupo saliente, el cual a continuación es eliminado recuperándose la aromaticidad, es la que se ha quedado con el nombre de sustitución nucleófila aromática (S_NAr). Tiene lugar si existen grupos fuertemente atractores de electrones, típicamente grupos nitro (-NO₂), en las posiciones orto y para al grupo saliente. Esto tiene dos efectos: consigue que el anillo sea menos rico en electrones, por tanto más susceptible a los ataques nucleófilos, y la estabilización por resonancia de la carga negativa del anión ciclohexadienilo intermedio. Esto hace que en cambio sean anillos aromáticos desactivados frente a la S_EAr. Este es el caso también de un compuesto heteroaromático π-deficiente como la piridina, que está desactivada frente a la S_EAr, pero que da reacciones de S_NAr fácilmente.

• Mecanismo de eliminación-adición (vía bencino):

Sobre un haluro de arilo, la base fuerte arranca el protón contiguo al grupo saliente, produciéndose, a través de un anión fenilo intermedio ([C₆H₄-X]⁻), la eliminación de HX, lo que conduce al bencino. El bencino es inestable, de tal modo que inmediatamente el nucleófilo se adiciona por cualesquiera de ambos extremos de igual reactividad del triple enlace, dando lugar al producto.

• A través de sales de diazonio aromáticas:

Las sales de diazonio aromáticas, derivadas de la correspondiente anilina, son relativamente estables a baja temperatura, (baño de hielo, 0 ºC), debido a la estabilización por resonancia. Al subir la temperatura se libera nitrógeno y se forma el catión arílico, que inmediatamente reacciona con cualquier nucleófilo presente.

Bibliografía

• K. Peter C. Vollhardt (1994), Química Orgánica, Barcelona: Ediciones Omega S.A.. ISBN 84-282-0882-4.