La propietat química bàsica dels hidrocarburs aromàtics és la seva aromaticitat. En general, presenten estabilitat estructural, pateixen fàcilment reaccions de substitució electròfila i són menys propensos a reaccions d'addició i oxidació. Les propietats específiques són les següents:
Característica bàsica: Reaccions de substitució electròfila
Aquesta és la reacció més típica dels hidrocarburs aromàtics. Durant la reacció, es conserva una estructura d'anell de benzè estable. Els tipus comuns inclouen:
Nitració: el benzè reacciona amb l'àcid nítric concentrat sota la catàlisi d'àcid sulfúric concentrat i l'escalfament per produir nitrobenzè. Aquesta és una reacció de substitució característica dels hidrocarburs aromàtics.
Sulfonació: Reacció amb àcid sulfúric concentrat, on els àtoms d'hidrogen de l'anell benzè són substituïts per grups d'àcid sulfònic (-SO₃H). La reacció és reversible i es pot utilitzar per a la protecció de localització de l'anell de benzè.
Halogenació: sota la catàlisi d'àcids de Lewis (com el FeCl₃), els àtoms d'hidrogen de l'anell de benzè són substituïts per halògens per produir hidrocarburs haloaromàtics.
-Reacció d'artesania francesa: incloent l'alquilació i l'acilació, la introducció de grups alquil o acil a l'anell de benzè sota catàlisi AlCl₃ és un mètode important per preparar cetones i alquilbenzens aromàtics. Tanmateix, l'alquilació és propensa a la reordenació.
Efecte directiu: els substituents existents a l'anell de benzè influeixen en la posició i la reactivitat de les substitucions posteriors: els grups-donadors d'electrons (com ara metil i hidroxil) activen l'anell de benzè, provocant preferentment la substitució a la posició orto/para; els grups-retractors d'electrons (com ara nitro i carboxil) desactiven l'anell de benzè, provocant preferentment la substitució a la posició meta; els halògens són un cas especial, que desactiven l'anell de benzè però que encara produeixen una substitució orto/para-dirigida.
Reaccions d'addició: els sistemes conjugats d'hidrocarburs aromàtics són estables, requereixen condicions estrictes per a l'addició, i el procés d'addició sovint altera l'estructura aromàtica.
Hidrogenació catalítica: el benzè, a alta temperatura i pressió i amb un catalitzador, pot afegir completament hidrogen per formar ciclohexà; els hidrocarburs aromàtics-condensats com el naftalè i l'antracè són més propensos a l'addició que el benzè, reaccionant preferentment a la posició més reactiva.
Halogenació fotoquímica: el benzè pot afegir clor sota irradiació lleugera per formar hexaclorociclohexà, en lloc de patir una reacció de substitució.