Halogenierung von Benzol
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. Brom muss heterolytisch gespalten werden. Dazu benutzt man feine Eisenfeilspäne, die mit Brom reagieren oder direkt das Salz FeBr3. Br2 bildet mit dem Katalysator FeBr3 einen Komplex. Dieser kann sich an das π-System des Benzols anlagern.
Nun erfolgt - analog zur Addition - eine heterolytische Spaltung der Br–Br-Bindung. Der hierbei gebildete π-Komplex geht in einen σ-Komplex über, bei dem das Bromatom an einem C-Atom lokalisiert ist. Das sp2-Hybridorbital ist nun sp3 hybridisiert. Die positive Ladung ist über das mesomere System delokalisiert (4 Elektronen über 5 sp2-hybridisierte Kohlensgtoffatome). Nun wird ein Proton abgespalten, wobei das aromatische System wieder zurückgebildet wird. Das abgespaltene Proton kann mit [FeBr4]– zu HBr und dem Katalysator FeBr3 reagieren.
Da der Angriff durch ein elektrophiles Teilchen erfolgt, bezeichnet man diese Reaktion auch als elektrophile Substitution SE.