Areniumjon

Ball-and-stick modell av benseniumjonen

En areniumjon i organisk kemi är en cyklohexadienylkatjon som uppträder som en reaktiv mellanprodukt vid elektrofil aromatisk substitution . Av historiska skäl kallas detta komplex också en Wheland intermediate , efter den amerikanske kemisten George Willard Wheland (1907–1976). De kallas också sigmakomplex. Den minsta areniumjonen är benseniumjonen ( C
₆ H
⁺ ₇ ), som är protonerad bensen .

Två väteatomer bundna till ett kol ligger i ett plan vinkelrätt mot bensenringen. Areniumjonen är inte längre en aromatisk art; men det är relativt stabilt på grund av delokalisering: den positiva laddningen delokaliseras över 3 kolatomer av pi-systemet , som avbildas på följande resonansstrukturer :

En komplexbunden elektrofil kan bidra till stabiliteten hos areniumjoner.

Salter av benseniumjon kan isoleras när bensen protoneras av karboransupersyran H ( _CB11H ( _CH3 ) _{5Br6 )} . Benseniumsaltet är kristallint med termisk stabilitet upp till 150 °C. Bindningslängder härledda från röntgenkristallografi överensstämmer med en cyklohexadienylkatjonstruktur.

I en studie stabiliseras en metylenareniumjon av metallkomplexbildning:

I denna reaktionssekvens omvandlas R–Pd(II)–Br-startkomplex 1 stabiliserat av TMEDA genom dppe till metallkomplex 2 . Elektrofil attack av metyltriflat bildar metylenareniumjon 3 med (baserat på röntgenkristallografi ) positiv laddning belägen i aromatisk para-position och med metylengruppen 6° utanför ringens plan. Reaktion först med vatten och sedan med trietylamin hydrolyserar etergruppen .

Se även

• Arylradikal
• Cyklopentadienylanjon
• Meisenheimer-komplex , den analoga mellanprodukten vid nukleofil aromatisk substitution
• Tropylium katjon

Några historiska referenser

• Olah, GA (1972). "Stabila karbokater. CXVIII. Allmänt koncept och struktur för karbokater baserat på differentiering av trevärda (klassiska) karbeniumjoner från trecenterbundna penta- eller tetrakoordinerade (icke-klassiska) karboniumjoner. Karbokationernas roll i elektrofila reaktioner". J. Am. Chem. Soc . 94 (3): 808–820. doi : 10.1021/ja00758a020 .
• Wheland, GW (1942). "En kvantmekanisk undersökning av orienteringen av substituenter i aromatiska molekyler". J. Am. Chem. Soc . 64 (4): 900–908. doi : 10.1021/ja01256a047 .