Page 509 - ตำราเคมีอินทรีย์ [Jadsada Ratniyom]

เบนซีนและสารประกอบอะโรมาติก 481

9.4.2 ปฏิกิริยาฮาโลจีเนชันของเบนซีน
(Halogenation of benzene)
ปฏิกิริยาฮาโลจีเนชัน เป็นปฏิกิริยาการแทนที่ H ในวงเบนซีนด้วย
อะตอมของธาตุหมู่ 7A (Cl, Br) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบกรดของลิวอิส อาทิ

FeCl3 FeBr3 เป็นต้น จะให้สารผลิตภัณฑ์เป็น อัลริลเฮไลด์ (aryl halide) ปฏิกิริยา
ทั่วไป ดังแสดง เรียนออนไลน์เรื่องนี้
ได้ที่นี่

โดยปกติหากต้องการเตรียม chlorobenzene จะให้เบนซีนทำปฏิกิริยากับแก๊ส Cl2 ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา
เป็น FeCl3 ปฏิกิริยาจะมีชื่อเรียกเฉพาะว่า คลอริเนชัน (chlorination) แต่หากต้องการเตรียม
bromobenzene จะให้เบนซีนทำปฏิกิริยากับ Br2 และใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็น FeBr3 ปฏิกิริยาจะมีชื่อ

เรียกเฉพาะว่า โบรมิเนชัน (bromination) ปฏิกิริยาฮาโลจีเนชันของเบนซีนนี้ จะไม่นิยมทำปฏิกิริยา
กับ I2 เพราะไม่ค่อยว่องไวต่อการเกิดปฺฏิกิริยา และก็ไม่นิยมทำปฏิกิริยากับ F2 เพราะ F จะทำ
ปฏิกิริยารุนแรงเกินไป และแก๊ส F2 ไม่ได้มีจำหน่ายสำเร็จรูปเพราะ F2 จะรีดิวซ์บรรจุภัณฑ์โลหะ (ปกติ
แล้วแก๊สต่าง ๆ จะเก็บในถังโลหะ)

กลไกการเกิดปฏิกิริยาทั้งคลอริเนชันและโบรมิเนชันจะมีกลไกการเกิดปฏิกิริยา
เหมือนกันทุกประการ ในการอธิบายกลไกการเกิดปฏิกิริยานี้จะใช้ปฏิกิริยาโบรมิเนชันของเบนซีนใน

ิ
การอธิบาย ดังแสดงในภาพที่ 9.4 ในขั้นแรก (step [1]) Br2 จะทำหน้าที่เป็นลิวอสเบสทำปฏิกิริยากับ
+
ลิวอิสกรดอย่าง FeBr3 เกิดเป็นอิเล็กโทรไฟล์ (ภาพที่ 9.4, step [1]) อิเล็กโทรไฟล์นี้จะให้ Br เพื่อทำ
+
ปฏิกิริยากับเบนซีนในขั้นที่ 2 (step [2]) ในขั้นที่ 2 Br จะเติมเข้าไปในวงเบนซีนสร้างพันธะใหม่ C-Br
ั
และเกิดคาร์โบแคทไอออนในวงเบนซีนขึ้น คาร์โบแคทไอออนที่เกิดขึ้นจะได้รับความเสถียรอนเป็นผล
-
จากเรโซแนนซ์ ในขั้นนี้จะเกด FeBr4 เกิดขึ้นด้วยซึ่งจะใช้ในขั้นถัดไป ในขั้นที่ 3 (step [3]) FeBr4 จะ
ิ
-
มาช่วยดึง H จากคาร์บอนอะตอมที่เชื่อมพันธะกับ Br เพื่อกลับมาเป็นอะโรมาติกอีกครั้ง ให้สาร