Appunti di Chimica organica 2 - parte 1

I composti antiaromatici sono formati da molecole o ioni ciclici contenenti doppi legami coniugati e

caratterizzati da energia maggiore rispetto all'analogo a catena aperta, in relazione agli elettroni π. Per questo

fatto i composti antiaromatici sono instabili e altamente reattivi; spesso tali composti assumono una struttura

non planare perdendo la loro antiaromaticità in modo da conseguire maggiore stabilità. I composti antiaromatici

possiedono 4n elettroni π delocalizzati, invece dei 4n + 2 che caratterizzano i composti aromatici secondo la

regola di Hückel.

Composti aromatici: L'aromaticità può essere de nita come l'abbassamento di energia dello stato

fondamentale della molecola dovuto alla delocalizzazione degli elettroni π sull'intera molecola. Gli orbitali π

nascono dalla mutua interazione di orbitali p degli atomi dell'anello; la delocalizzazione degli elettroni negli

orbitali π che in tal modo si formano porta alla comparsa di due regioni di densità elettronica sopra e sotto il

piano della molecola, di forma e simmetria toroidale.

Un anello aromatico è un sistema ciclico a struttura planare in cui tutti gli atomi coinvolti condividono tramite i

loro orbitali p un totale di 4n+2 elettroni, dove n è un intero non negativo (regola di Hückel). Quest'ultimo

requisito equivale a dire che le coppie elettroniche complessive in orbitali di tipo p (legami doppi + coppie

solitarie) devono essere in numero dispari (2n+1).

Tale con gurazione risulta particolarmente stabile; al punto che, benché la formula bruta dei composti aromatici

possa far pensare ad una elevata presenza di doppi e tripli legami, la reattività dei composti aromatici è

completamente diversa da quella degli alcheni e degli alchini. Mentre questi ultimi tendono a reagire

addizionando atomi a sé, gli anelli aromatici tendono invece a preservarsi, favorendo reazioni di sostituzione.

Tutti i protoni che si trovano intorno all anello benzenico sono deschermati e risentono di un campo

magnetico maggiore rispetto a quello applicato. In tutto il resto dello spazio il campo magnetico locale è

opposto al campo magnetico applicato e quello che si trova li è schermato.

Annulene aromatico: il composto ciclico è molto più stabile rispetto al corrispondente poliene aciclico

(idrocarburo a catena aperta, legami doppi e singoli alternati) (es benzene vs 1,3,5-esatriene)

Annulene antiaromatico: il composto ciclico è molto meno stabile del corrispondente poliene aciclico (es

ciclobutadiene vs 1,3-butadiene)

Annulene non-aromatico: il composto ciclico ha una stabilità analoga al corrispondente poliene aciclico (es

cicloottatetraene vs 1,3,5,7- ottatetraene)

La reazione del benzene di erisce un pò dalle altre reazioni di sostituzione eletttro la aromatica. Infatti tale

reazione è reversibile alle alte temperature. Se l'acido benzensolfonico viene trattato con vapore surriscaldato

si ottengono benzene e acido solforico.

Questa reazione è ancora una reazione di sostituzione aromatica e il meccanismo è esattamente lo stesso

descritto per la solfonazione del benzene, solo che si avviene in senso opposto.