Pagrindinė cheminė aromatinių angliavandenilių savybė yra jų aromatingumas. Apskritai jie pasižymi struktūriniu stabilumu, lengvai patiria elektrofilines pakeitimo reakcijas ir yra mažiau linkę į sudėjimo ir oksidacijos reakcijas. Konkrečios savybės yra šios:
Pagrindinė charakteristika: elektrofilinės pakaitos reakcijos
Tai pati tipiškiausia aromatinių angliavandenilių reakcija. Reakcijos metu išsaugoma stabili benzeno žiedo struktūra. Įprasti tipai apima:
Nitrinimas: Benzenas reaguoja su koncentruota azoto rūgštimi, katalizuojant koncentruotą sieros rūgštį ir kaitinant, kad susidarytų nitrobenzenas. Tai būdinga aromatinių angliavandenilių pakeitimo reakcija.
Sulfoninimas: reakcija su koncentruota sieros rūgštimi, kai vandenilio atomai benzeno žiede pakeičiami sulfonrūgšties grupėmis (-SO₃H). Reakcija yra grįžtama ir gali būti naudojama benzeno žiedo lokalizacijos apsaugai.
Halogeninimas: Katalizuojant Lewis rūgštims (pvz., FeCl3), vandenilio atomai benzeno žiede pakeičiami halogenais, kad susidarytų halogeniniai aromatiniai angliavandeniliai.
Prancūzų-Amatų reakcija: įskaitant alkilinimą ir acilinimą, alkilo arba acilo grupių įvedimas į benzeno žiedą, katalizuojant AlCl3, yra svarbus aromatinių ketonų ir alkilbenzenų gavimo metodas. Tačiau alkilinimas yra linkęs persitvarkyti.
Režisuojantis poveikis: benzeno žiede esantys pakaitai daro įtaką vėlesnių pakeitimų padėčiai ir reaktyvumui: elektronus{0}}dovanojančios grupės (pvz., metilas ir hidroksilas) suaktyvina benzeno žiedą, pirmiausia sukeldami pakeitimą orto/para padėtyje; elektronus -traukiančios grupės (pvz., nitro ir karboksilo) deaktyvuoja benzeno žiedą, pirmiausia sukeldamos pakeitimą meta padėtyje; halogenai yra ypatingas atvejis, deaktyvuojantis benzeno žiedą, bet vis tiek sukeliantis orto/para{2}}pakeitimą.
Pridėjimo reakcijos: Konjuguotos aromatinių angliavandenilių sistemos yra stabilios, todėl jų pridėjimui reikia griežtų sąlygų, o pridėjimo procesas dažnai pažeidžia aromatinę struktūrą.
Katalizinis hidrinimas: benzenas, esant aukštai temperatūrai ir slėgiui ir su katalizatoriumi, gali visiškai pridėti vandenilio, kad susidarytų cikloheksanas; kondensuotų -žiedų aromatiniai angliavandeniliai, tokie kaip naftalenas ir antracenas, yra labiau linkę pridėti nei benzenas, todėl jie pirmiausia reaguoja reaktyvesnėje padėtyje.
Fotocheminis halogeninimas: benzenas gali pridėti chloro esant šviesai apšvitinti, kad susidarytų heksachlorcikloheksanas, o ne pakeitimo reakcija.