Un ion arenio en química orgánica es un catión ciclohexadienilo que aparece como un intermediario reactivo en la sustitución aromática electrofílica . [1]
Por razones históricas, este complejo también se denomina intermediario de Wheland , en honor al químico estadounidense George Willard Wheland (1907-1976). [2] También se denominan complejos sigma . [3] El ion arenio más pequeño es el ion benceno ( C
6yo+
7), que es benceno protonado .
Dos átomos de hidrógeno unidos a un carbono se encuentran en un plano perpendicular al anillo de benceno. [4] El ion arenio ya no es una especie aromática; sin embargo, es relativamente estable debido a la deslocalización: la carga positiva está deslocalizada en 3 átomos de carbono por el sistema pi , como se representa en las siguientes estructuras de resonancia :
Un electrófilo complejado puede contribuir a la estabilidad de los iones arenio.
Las sales del ion benceno se pueden aislar cuando el benceno es protonado por el superácido carborano H(CB 11 H(CH 3 ) 5 Br 6 ). [5] La sal de benceno es cristalina con estabilidad térmica hasta 150 °C. Las longitudes de enlace deducidas a partir de la cristalografía de rayos X son consistentes con una estructura de catión ciclohexadienilo.
En un estudio, un ion de metileno arenio se estabiliza mediante la complejación de metales: [6]
En esta secuencia de reacción, el complejo de partida 1 R–Pd(II)–Br estabilizado por TMEDA se convierte mediante dppe en el complejo metálico 2. El ataque electrofílico del triflato de metilo forma el ion metilen-arenio 3 con carga positiva (según la cristalografía de rayos X ) ubicada en la posición para aromática y con el grupo metileno 6° fuera del plano del anillo. La reacción primero con agua y luego con trietilamina hidroliza el grupo éter .