Elektrophile Substitution am Aromaten

Das aromatische System des Benzols ist sehr stabil. Benzol reagiert daher ohne Katalysator nicht mit Halogenen oder Oxidationsmitteln. Mit einem geeigneten Katalysator geht Benzol mit Brom eine Reaktion ein. Dabei erfolgt aber - im Gegensatz zu den Alkenen - keine Addition sondern eine Substitution.

Das folgende Schema zeigt den Mechanismus dieser Substitutionsreaktion. ${\text{Br}}_2$ bildet mit dem Katalysator $\text{Fe}{\text{Br}}_3$ einen Komplex. Dieser kann sich an das π-System des Benzols anlagern. Nun erfolgt - analog zur Addition - eine heterolytische Spaltung der $\text{Br}-\text{Br}$-Bindung. Der hierbei gebildete π-Komplex geht in einen σ-Komplex über, bei dem das Brom-Atom an einem C-Atom lokalisiert ist. Die positive Ladung ist über das mesomere System delokalisiert. Nun wird ein Proton abgespalten, wobei das aromatische System wieder zurückgebildet wird. Das abgespaltene Proton kann mit ${\left[\text{Fe}{\text{Br}}_4\right]}^{-}$ zu $\text{H}\text{Br}$ und dem Katalysator $\text{Fe}{\text{Br}}_3$ reagieren.

Da diese Reaktion durch einen Angriff am elektronenreichen π-System eingeleitet wird, bezeichnet man diesen Reaktionstyp als elektrophile Substitution.

Mechanismus der Elektrophilen Substitution