Quelltext der Seite Halogenaromaten

'''Halogenaromaten''' (auch ''Halogenarene'' oder ''Arylhalogenide'') leiten sich von der Gruppe der [[Aromaten]] oder ''Arene'' ab, bei denen ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Elemente der [[Halogen|7.&nbsp;Hauptgruppe]] (''Halogene'') – [[Fluor]], [[Chlor]], [[Brom]] und [[Iod]] – des [[Periodensystem]]s ersetzt wurden. Verbindungen des [[Radioaktivität|radioaktiven]] Elements [[Astat]] sind aufgrund der kurzen [[Halbwertszeit]] des Astats kaum erforscht.

Aromatische Halogenverbindungen sind mitunter hochgiftig und werden oder wurden als [[Insektizid]]e oder [[Fungizid]]e eingesetzt. Viele davon sind mittlerweile verboten.

== Ausgewählte Beispiele ==
* [[Chlorbenzol]], ein wichtiges Lösungsmittel für Öle, Fette, Harze usw.,
* [[2-Chlorphenol]], ein Desinfektionsmittel,
* [[2-Chlorbenzyliden-malonsäuredinitril|CS-Gas]], ein Tränengas,
* [[DDT]], ein in den meisten westlichen Industrieländern seit den 1970er-Jahren verbotenes Insektizid,
* [[Decabromdiphenylether]] und [[Tetrabrombisphenol A]] sind [[Flammschutzmittel]],
* [[Eosin Y|Eosin]], ein roter Farbstoff, der aus [[Steinkohleteer]] gewonnen wird,
* [[Merbromin]] (INN) ein dem Eosin ähnlicher Farbstoff, der vor 2003 in Deutschland als Antiseptikum (Handelsname ''Mercuchrom'') vertrieben wurde.

== Stammverbindungen ==
{| class="wikitable float-right" style="text-align:center; font-size:90%;"
|--
| [[Strukturformel]]
| [[Datei:Fluorbenzol.svg|60px]]
| [[Datei:Chlorobenzene2.svg|71px]]
| [[Datei:Brombenzol - Bromobenzene.svg|60px]]
| [[Datei:Iodbenzol.svg|60px]]
|--
| Name
| [[Fluorbenzol]] || [[Chlorbenzol]] || [[Brombenzol]] || [[Iodbenzol]]
|--
| [[Schmelzpunkt]]
| −42 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="GESTIS_F">{{GESTIS|ZVG=510581|CAS=462-06-6|Name=Fluorbenzol|Abruf=2019-12-26}}</ref>
| −45 °C<ref name="GESTIS_CL">{{GESTIS|ZVG=11950|CAS=108-90-7|Name=Chlorbenzol|Abruf=2019-12-26}}</ref>
| −31 °C<ref name="GESTIS_BR">{{GESTIS|ZVG=510075|CAS=108-86-1|Name=Brombenzol|Abruf=2019-12-26}}</ref>
| −29 °C<ref name="SIGMA_I">{{Sigma-Aldrich|SIAL|57740|Name=Iodbenzol|Abruf=2019-12-26}}</ref>
|--
| [[Siedepunkt]]
| 85 °C<ref name="GESTIS_F" />
| 132 °C<ref name="GESTIS_CL" />
| 156 °C<ref name="GESTIS_BR" />
| 188 °C<ref name="SIGMA_I" />
|--
| [[Kalottenmodell]]
| [[Datei:Fluorobenzene-3D-vdW.png|100px]]
| [[Datei:Chlorobenzene-3D-vdW.png|100px]]
| [[Datei:Bromobenzene-3D-vdW.png|100px]]
| [[Datei:Iodobenzene-3D-vdW.png|100px]]
|}

Die einfachsten Verbindungen sind die mit einem Halogenatom substituierten [[Benzol]]e; sie bilden daher die Stammverbindungen der Halogenaromaten.

=== Darstellung ===
Chlor- und Brombenzol können durch [[Halogenierung]] mittels Chlor bzw. Brom in Gegenwart einer [[Lewis-Säure]] dargestellt werden.

:[[Datei:Chlorination benzene.svg]]

Ausgehend von Anilin können alle vier halogenierten Benzole mittels [[Diazotierung]] dargestellt werden. Chlor-, Brom- und Iodbenzol sind über die [[Sandmeyer-Reaktion]] zugänglich, für Fluorbenzol findet die [[Schiemann-Reaktion]] Anwendung.

:Ph–N<math>\equiv</math>N<sup>+</sup>[BF<sub>4</sub>]<sup>−</sup> <math>\rightarrow</math> Ph–F + N<sub>2</sub><math>\uparrow</math> + BF<sub>3</sub>

:[[Datei:Synthesis Iodobenzene.svg|200px|Sandmeyer-Reaktion: Zugabe einer Iodid-Lösung zum Benzol[[diazoniumsalz]]]]

=== Eigenschaften ===
==== Physikalische Eigenschaften ====
Die Monohalogenbenzole sind farblose Flüssigkeiten. Mit zunehmender molarer Masse steigen die Siedepunkte an. Bei den Schmelzpunkten sind diese Unterschiede nicht so stark ausgeprägt. Vom Fluor- (−42&nbsp;°C) zum Chlorbenzol (−45&nbsp;°C) ist sogar ein Fallen des Wertes festzustellen, während er dann zu Brom (−31&nbsp;°C) und Iod (−29&nbsp;°C) hin moderat steigt.

==== Chemische Eigenschaften ====
Eine charakteristische Reaktion der Halogenaromaten ist die [[Nukleophile aromatische Substitution]]. Diese Reaktion läuft meist nach dem ''Additions-Eliminierungs-Mechanismus'' ab. Halogenaromaten unterliegen eher selten nukleophilen Substitutionen, außer in hochenergetischen industriellen Prozessen.

Halogenaromaten reagieren mit Magnesiummetall zu [[Grignard-Verbindungen]], die als "Ar<sup>−</sup>"-Reagenzien anzusehen sind.

== Halogenaromaten mit zwei Halogensubstituenten ==
Substituiert man Benzol mit zwei Halogenen, so ergeben sich insgesamt zehn Kombinationen. Innerhalb jeder Kombination gibt es ''ortho''-, ''meta''- und ''para''-Isomere.

{| class="wikitable centered" style="text-align:center; font-size:90%;"
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|  || Fluorbenzol (–F) || Chlorbenzol (–Cl) || Brombenzol (–Br) || Iodbenzol (–I)
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| Fluorbenzol (–F) || [[Difluorbenzole]]<br />[[Datei:O-Difluorobenzene.svg|60px]][[Datei:M-Difluorobenzene.svg|60px]][[Datei:P-Difluorobenzene.svg|40px]] || [[Fluorchlorbenzole]] || [[Fluorbrombenzole]] || [[Fluoriodbenzole]]
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| Chlorbenzol (–Cl) ||  || [[Dichlorbenzole]]<br />[[Datei:Chemical structural formula of 1,2-dichlorobenzene.svg|60px]][[Datei:m-Dichlorbenzol.svg|60px]][[Datei:1,4-dichlorobenzene.svg|40px]] || [[Chlorbrombenzole]] || [[Chloriodbenzole]]
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| Brombenzol (–Br) ||  ||  || [[Dibrombenzole]]<br />[[Datei:O-Dibromobenzene.svg|60px]][[Datei:M-Dibromobenzene.svg|60px]][[Datei:P-Dibromobenzene.svg|35px]] || [[Bromiodbenzole]]
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| Iodbenzol (–I) ||  ||  ||  || [[Diiodbenzole]]<br />[[Datei:O-Diiodobenzene.svg|60px]][[Datei:M-Diiodobenzene.svg|60px]][[Datei:P-Diiodobenzene.svg|40px]]
|}

== Halogenaromaten mit anderen funktionellen Gruppen ==
Auch von bekannten aromatischen Stammverbindungen, wie Phenol, Anilin, Anisol, Toluol, Nitrobenzol, Benzylalkohol, Benzaldehyd, Benzoesäure usw. gibt es halogensubstituierte [[Derivat (Chemie)|Derivate]]. Der Name der Stammverbindung ändert sich dabei nicht. Der Halogensubstituent wird als Silbe ([[Präfix]]) darvorgesetzt. Innerhalb jeder Gruppe gibt es ''ortho''-, ''meta''- und ''para''-Isomere.

Der [[−I-Effekt]] des Halogensubstituenten führt bei den Halogenphenolen und Halogenbenzoesäuren zu einer höheren [[Acidität]] im Vergleich zu Phenol bzw. Benzoesäure. Die [[pKs-Wert|pK<sub>s</sub>-Werte]] sind daher entsprechend niedriger (Phenol:&nbsp;9,99<ref name="CRC">[[CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification]], Third Edition, 1984, ISBN 0-8493-0303-6.</ref> / Halogenphenole:&nbsp;9,06<ref name="Durchschnitt">Die angegebenen Werte sind Durchschnittswerte sämtlicher pK<sub>s</sub>-Werte der fraglichen Derivate und dienen hier lediglich zur Veranschaulichung.</ref> – Benzoesäure:&nbsp;4,20<ref name="CRC" /> / Halogenbenzoesäuren:&nbsp;3,58<ref name="Durchschnitt" />).

{| class="wikitable centered" style="text-align:left; font-size:90%;"
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| bgcolor=#dddddd|  || bgcolor=#dddddd| –F || bgcolor=#dddddd| –Cl || bgcolor=#dddddd| –Br || bgcolor=#dddddd| –I
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| [[Phenol]] (–OH) || [[Fluorphenole]] || [[Chlorphenole]] || [[Bromphenole]] || [[Iodphenole]]
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| [[Anilin]] (–NH<sub>2</sub>) || [[Fluoraniline]] || [[Chloraniline]] || [[Bromaniline]] || [[Iodaniline]]
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| [[Anisol]] (–OCH<sub>3</sub>) || [[Fluoranisole]] || [[Chloranisole]] || [[Bromanisole]] || [[Iodanisole]]
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| [[Toluol]] (–CH<sub>3</sub>) || [[Fluortoluole]] || [[Chlortoluole]] || [[Bromtoluole]] || [[Iodtoluole]]
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| [[Nitrobenzol]] (–NO<sub>2</sub>) || [[Fluornitrobenzole]] || [[Chlornitrobenzole]] || [[Bromnitrobenzole]] || [[Iodnitrobenzole]]
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| [[Benzylalkohol]] (–CH<sub>2</sub>OH) || [[Fluorbenzylalkohole]] || [[Chlorbenzylalkohole]] || [[Brombenzylalkohole]] || [[Iodbenzylalkohole]]
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| [[Benzaldehyd]] (–CHO) || [[Fluorbenzaldehyde]] || [[Chlorbenzaldehyde]] || [[Brombenzaldehyde]] || [[Iodbenzaldehyde]]
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| [[Benzoesäure]] (–COOH) || [[Fluorbenzoesäuren]] || [[Chlorbenzoesäuren]] || [[Brombenzoesäuren]] || [[Iodbenzoesäuren]]
|}

{{Hauptartikel|Zweitsubstitution am Aromaten|Disubstituierte Benzole}}

== Halogenierte Heteroaromaten ==
{{Hauptartikel|Halogenierte Heteroaromaten}}

Zur Gruppe der Halogenaromaten zählen auch die halogenierten Heteroaromaten, z.&nbsp;B. [[2-Chlorpyridin]], [[2,6-Dibrompyridin]], [[Cyanurchlorid|2,4,6-Trichlortriazin]], [[Cyanurfluorid|2,4,6-Trifluortriazin]] oder das [[Insektizid]] [[Chlorpyrifos]].

== Einzelnachweise ==
<references />

== Literatur ==
* [[Norman L. Allinger|Allinger]], [[Michael P. Cava|Cava]], [[Don C. de Jongh|de Jongh]], [[Carl R. Johnson|Johnson]], [[Norman A. Lebel|Lebel]], [[Calvin L. Stevens|Stevens]]: ''Organische Chemie'', 1. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin 1980, ISBN 3-11-004594-X, S.&nbsp;19, 548–556, 602–669.
* [[Andrew Streitwieser|Streitwieser]] / [[Clayton H. Heathcock|Heathcock]]: ''Organische Chemie'', 1. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim 1980, ISBN 3-527-25810-8, S.&nbsp;692–695, 1053–1064.
* [[Hans Beyer|Beyer]] / [[Wolfgang Walter|Walter]]: ''Lehrbuch der Organischen Chemie'', 19. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1981, ISBN 3-7776-0356-2, S.&nbsp;445–453.
* [[Robert T. Morrison|Morrison]] / [[Robert N. Boyd|Boyd]]: ''Lehrbuch der Organischen Chemie'', 3. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim 1986, ISBN 3-527-26067-6, S.&nbsp;700–702, 1113.
* [[Kurt Peter C. Vollhardt|K. Peter C. Vollhardt]], [[Neil E. Schore]]: ''Organische Chemie'', 4. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2005, ISBN 978-3-527-31380-8, S.&nbsp;823–824, 1170.

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[[Kategorie:Aromat| Halogenaromaten]]
[[Kategorie:Stoffgruppe]]