Ион арения в органической химии представляет собой циклогексадиенильный катион , который появляется как реакционноспособный промежуточный продукт при электрофильном ароматическом замещении . [1]
По историческим причинам этот комплекс также называют промежуточным соединением Уиланда в честь американского химика Джорджа Уилларда Уиланда (1907–1976). [2] Их еще называют сигма-комплексами . [3] Самый маленький ион арения — это ион бензола ( C
6ЧАС+
7), который представляет собой протонированный бензол .
Два атома водорода, связанные с одним углеродом, лежат в плоскости, перпендикулярной бензольному кольцу. [4] Ион арения больше не является ароматическим веществом; однако он относительно стабилен из-за делокализации: положительный заряд делокализован по 3 атомам углерода с помощью пи-системы , как показано на следующих резонансных структурах :
Комплексный электрофил может способствовать стабильности ионов арения.
Соли иона бензола можно выделить при протонировании бензола карборановой суперкислотой H(CB 11 H(CH 3 ) 5 Br 6 ). [5] Бензениевая соль является кристаллической с термической стабильностью до 150 °C. Длины связей , определенные с помощью рентгеновской кристаллографии, соответствуют структуре циклогексадиенильного катиона.
В одном исследовании ион метиленарения стабилизируется путем комплексообразования с металлом: [6]
В этой последовательности реакций исходный комплекс R–Pd(II)–Br 1 , стабилизированный ТМЭДА, через dppe превращается в металлокомплекс 2 . При электрофильной атаке метилтрифлата образуется метиленарений-ион 3 с (по данным рентгеновской кристаллографии ) положительным зарядом, расположенным в ароматическом пара-положении и с метиленовой группой, находящейся на 6° вне плоскости кольца. Реакция сначала с водой, а затем с триэтиламином гидролизует эфирную группу.