Il processo di Alogenazione del Benzene
Gli alogenuri arilici sono composti che contengono almeno un atomo di alogeno direttamente legato a un anello aromatico. Le proprietà, i metodi di preparazione e la reattività di tali composti sono significativamente diversi rispetto agli alogenuri alchilici. Vediamo quindi alcuni dei principali metodi di sintesi degli alogenuri arilici, concentrandoci in particolare sul processo di alogenazione del benzene.
La clorurazione o la bromurazione del benzene e di altri composti aromatici porta alla formazione di cloruri o bromuri arilici. Tuttavia, per consentire una reazione efficiente, è necessario l’uso di un catalizzatore come l’acido di Lewis, in grado di convertire l’elettrofilo debole Br2 in un elettrofilo più forte Br+.
Nel caso specifico della reazione con il bromo e l’acido di Lewis FeBr3, si verifica la sostituzione di un atomo di bromo a uno di idrogeno, anziché l’addizione di due atomi di bromo al doppio legame dell’alchene. Questo meccanismo di reazione favorisce la formazione del carbocatione rispetto alla formazione dello ione bromonio a ponte, grazie alla possibilità di delocalizzare la carica positiva su più atomi di carbonio.
La presenza di un eccesso di alogeno durante il processo di alogenazione del benzene può provocare un’ulteriore alogenazione in posizione orto o para, generando sia l’orto-dibromobenzene che il para-dibromobenzene. In modo simile, la reazione del toluene in condizioni analoghe porta alla formazione di orto-bromotoluene e para-bromotoluene, poiché il gruppo –CH3 è un orto, para direttore.
Al contrario, la reazione con il fluoro è troppo violenta e non può essere controllata, quindi il fluorobenzene non può essere preparato tramite fluorurazione del benzene. Per quanto riguarda la reazione con lo iodio, essa porta alla formazione dello iodobenzene, ma l’acido iodidrico è un forte agente riducente in grado di reagire con lo iodobenzene per rigenerare il benzene. Di conseguenza, la reazione deve essere condotta in presenza di un agente ossidante come l’acido iodico.
Altre reazioni per la sintesi degli alogenuri arilici includono la Reazione di Sandmeyer e la Reazione di Balz-Schienmann, che vengono impiegate rispettivamente per la preparazione di cloruri e bromuri aromatici sostituiti con specifici gruppi funzionali.
In conclusione, l’alogenuro arilico può essere sintetizzato tramite vari metodi, ognuno dei quali offre vantaggi specifici a seconda delle esigenze della sintesi chimica.