Benzene e aromatici

Il benzene è il composto di riferimento dell'aromaticità

Composto liquido:

• 6°C punto di fusione
• 80°C punto di ebollizione

F. molecolare ➔ C₆H₆ ➔ alto grado di insaturazione Nonostante il suo alto grado di insaturazione, ci si dovrebbe aspettare reazioni tipiche di alcheni e alchini.

E invece no, il benzene non è più reattivo, infatti quando reagisce subisce una reazione di sostituzione nella quale un atomo di H viene sostituito da un altro atomo o gruppo di atomi.

Composto aromatico ➔

Prima = termine usato per indicare benzene e i suoi derivati Oggi = termine usato per indicare che questi composti sono reattivi e inaspettatamente non reattivi verso i reagenti che attaccano alcheni e alchini.

| Oppure = un composto che abbia reattività e caratteristiche strutturali analoghe a quelle del benzene |

Arene ➔ idrocarburi aromatici (in analogia con alcheni alcheni e alchini). Caposipite degli areni ➔ BENZENE

Struttura del benzene ➔

- Tutti i carboni sono ibridati sp² - I legami C - C sono tutti uguali.

La prima struttura fu proposta da Kekulè. La quale consiste in un ciclo a 6 estremi di C con uno ione di H legato a ciascun C, ma questi creano dannosamente pericolare e C con un'altra trivalente.

Per far sì che esso ne resti sicure, percorre le orbite dove non può fare engagement con nessuno! Nota: contiene 3 doppi legami in grado di transitarvi a vicenda con rapidità e non permette la separazione delle due figure consuete.

Kekulè considerò questa isomerizzazione come in equilibrio e fusione delle due strutture venne definita struttura di Kékulé.

Il benzene è il composto di aromatrici

Composto liquido ^6°_c punto di fusione ^80°_c punto di ebollizione

F. molecolare ➔ C₆H₆ ➔ alto grado di insaturazione Nmonstare il suo alto grado di insaturazione, e si dovrebbe aspettare facesse reazioni tipiche di alcheni e allenini. E invece no, il benzene non è poco reattivo, infatti quando reagisce I subisce una reazione di sostituzione nella quale un atomo di H viene sostituito da un altro atomo o gruppo di atomi.

Composto aromatico ➔

• PRIMA = termine usato per indicare benzene + i suoi derivati
• OGGI = termine usato per indicare che questi composti sono reattivi e inaspettatamente non reattivi verso i reagenti che attaccano alcheni e allenini.
• Oppure = un composto che abbia reattività e caratteristiche strutturali analoghe a quelle del benzene

ARENE ➔ idrocarburo aromatico (in analoga con alcheni alcheni e allenini). Capostipite degli aren' ➔ benzene.

Struttura del benzene ➔

• tutti i carboni sono ibridati sp²
• legami C-C sono tutti uguali.

La prima struttura fu proposta da kekulè. la quale consiste in un anello a 6 atomi di C con un atomo di H legato a ciascun C, (ma questa era inadaguate perchè il C era un atomo trivalente, per far sì che esso sia tetra valente, ciascuno delle orbite doveva contenere 3 doppi legami in grado di spostarsi avanti e indietro con rapidità tale da non permettere la separazione delle due figure consecutive. Kekulè considerò queste interconversione come un equilibrio e ciascuna delle due strutture venne definita struttura di Kekulè.

Modello orbitale molecolare del benzene

Scheletro benzene → esagono regolare con angolo di legame C-C-C e H-C-C di 120°.

Se costruisco progetti legami e ibridato sp² e uso → ogni atomo C forma legame con idrogeno.

Con sovrapposizione di orbitali sp²-sp² → un legame σ con il adiacente e con sovrapposizione di orbitali sp² 1s.

Lunghezze tutti i legami= 139 pm

Però il carbonio conserva anche un rimpio orbitale p non ibrido, perpendicolare all'anello e con l'elettrone.

Ce comunque di questi sei orbitali atomici p^a formano un sistema inviato di 6 π, 3 π di legame e 3 π di antilegame.

Modello di risonanza del benzene

I legami doppi possono essere frusati essendo i legami diversi.I legami C-C sono tutti equivalenti.

Il benzene può essere rappresentato come un ibrido fra due strutture limite di risonanza e quindi.

Energia di risonanza del benzene

Un modo è rappresentare l'energia di risonanza del benzene è metterla nel confrontare il calore di idrogenazione del cicloesene e del benzene e quindi

((_HC))

cicloesene idrogenato+H₂ negli H₃ e C = cicloesano idrogenato.

calcolare il calore diΔH = -119.7 kJ

energia)

(esotermica

ed esebenza attraverso il hydrogena.

Calotte in pressione da (formato di alchimia e di conversione)anche di e del prodotto PV → ΔH = U + \overline{PV}

In queste condizioni:

Il numero viene ruotato molto in funzione a ciclossano

Il disegno esempio, in un processo isoterme

Possiamo vedere che pure H DH -149 8 1, 34 25 -29 Fg

La differenza tra questi due valori corrisponde E-N: DI RISON DIL BENZ.

Concetto di Aromaticità → Regole Huckel [4n+2]

Un composto per essere Aromatico deve:

1. Essere ciclico
2. Possedere un orbitale 1P (per ogni atomo di anello)
3. Essere planare (con le coppie orbitrienetry in comune)
4. Possedere una desaturazione di elettroni t questo da Huck _anellum guilde gmt 2

Nomenclatura derivati del benzene

Benzene

Etìlbanzene

Toluene

Stirene

Fenolo

Anilina

Benzaldeide

Acido benzoico

Anisolo

Gruppo Fenile

(PA)

Deriva da Benzene per rimuovere di un H

Gruppo benzile

Derivati del Benzene

Sostituente di base

Nella nomenclatura corrente si possono usare i termini:

• Orto (1,2 disostituiti)
• Meta (1,3 disostituiti)
• Para (1,4 disostituiti)

Benzene:

• CH₃
• NH₂
• CH₃
• CH₂CH₃

1. 4 Bromo Toluene (p-Bromotoluene)
2. 3 Cloro Anilina (m-Cloroanilina)
3. 1,3 Dimetil Benzene (m-Xilene)
4. 1-Cloro-4-etilbenzene (p-Cloroetilbenzene)

Benzene Polisostituiti

Arena 2-nitrotoluene

2-4-6 tribromoferrolo

2 bromo 4 etil-1 nitrobenzene

Annuleni

Idrocarburi monociclici con un'alternanza di legami singoli e doppi.

• Es: Ciclobutadiene 4-annulene
• Benzene 6-annulene
• Ciclotetraene 8-annulene

Non è aromatico perché non ha numero dispari di coppie di elettroni.

Esempi di altri eterocicli aromatici e non

• Ossopropene
• Catione ossopropenile
• Anione ossopropenile

Non è aromatico perché non ha un lusso pg3 (singolo requisito indispesabile del numero diterale).

Aromatico: -assenza di coppie (Δ)

Anione ossopropenile non è aromatico perché ha m. pari di coppie elettroni (2).

Enanti non sono aromatici per la presenzadi un carbonio ^sp3.

IPA - idrocarburi policiclici aromatici -

contenegono ≤ 2 nuclei benzenici

NAFTALENE

ANTRACENE

FENANTRENE

BENZO(a)PIRENE

CORONENE

Composti eterociclici aromatici - non sono idrocarburi,contengono uno o piú atomi diversi dal C.

Atomo diverso dal C: chiamato eteroatomoGli elementi comunemente presenti, sono N, O, S.

PIRIDINA

PIRROLO

FURANO

TIOFENE

PIRIDINA - tutti gli atomi dell'anello sono ibridati sp² e ogni atomo possiede un orbitale p.

La coppia elettronica di non legame presente sull'azotoe in un orbitale sp² e non partecipa al sistema π.

PIRROLO -> le coppie di elettroni: secondo ibridazione sp², si trova in un orbitale p e partecipa quindi al sistema π.

In totale -> 3 coppie elettroniche π (2 legami doppi fra C-C e 1 sull'azoto).

Furano -> sempre sp². Delle due coppie di elettroni solo quella presente nell'orbitale p partecipa al sistema π del furano, l'altra è localizzata in un orbitale ibrido sp².

Altri composti eterociclici aromatici (troppo stabili)

L'eteroatomo influenza le proprietà acido base?

pK_a = 16

pK_a = 10

Fenolo pK_a = 10