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• En los inicios de la química orgánica, la palabra aromático se usó para describir sustancias fragantes como el benzaldehído (de cerezas, durazno y almendras), el tolueno (del bálsamo de tolú) y el benceno (del destilado del carbón).
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• Sin embargo, pronto se comprendió que las sustancias agrupadas como aromáticas se comportaban de manera químicamente distinta de como lo hace la mayoría de los otros compuestos orgánicos.
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• En la actualidad, el término aromático se emplea para referirse al benceno y a los compuestos relacionados estructuralmente con él.
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5
CH3
tolueno
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6
N+
O
-O
N+
O
O-
N+
O-O
trinitrotolueno
CH3
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7
O
C
OH
O CH3
O
aspirina
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8
O
C
NH
OH
CH3
acetaminofén
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9
C
NH2
CH
CH2
O
OH
fenilalanina
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10
HO
CHOO
VainillinaCH3
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11
CH
CH3
CH3
CH2
CH
CH3
C
O
OH
ibuprofeno
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12
HO
O
HO
H
N
morfina
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13
HO
OCH3
H
H
H
estrona
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Klaus Dewar Lademburg Kekule
1825 Faraday hidrocarburo de p.e. 80.1 ºC y p.f 5.5 ºC fórmula empírica CH.
1834 Mitscherlich encontró también este hidrocarburo y determinó que su fórmula molecular era C6H6
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La hidrogenación del benceno libera
mucha menos energía que la
esperable
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El benceno presenta una gran estabilidad química y propiedades diferentes a la sustancias con estructuras semejantes
sustituciones adiciones
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La longitud de todos los enlaces C-C en el benceno es intermedia entre un enlace simple y uno doble
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Hibridación
sp2
sp22pz
Estabilidad debida a la deslocalización de los electrones del anillo (aromaticidad)
Teoría del enlace-valencia
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Benceno Antraceno Fenantreno Naftaleno Anuleno
Los electrones del nitrógeno residen en
un orbital sp2 y no forman parte de la nube electrónica
aromática
Piridina Sólo un par de electrones del oxígeno reside en un
orbital p y forman parte de la nube electrónica
aromática
Furano
Sólo un par de electrones del azufre reside en un
orbital p y forman parte de la nube electrónica
aromática
Tiofeno
Pirrol
Indol Pirimidina Purina
Benceno y otros aromáticos son no polaresInsolubles en agua Solubles en éter dietílico, CCl4, hexano
El benceno es disolventeMuchos compuestos del alquitrán de hullacontienen cuatro o más anillos fusionados, carcinógenos
El benceno es tóxico, el tolueno es menos tóxico
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1 sustituyenteNO2
nitrobenceno
Cl
clorobenceno
CH2CH3
etilbenceno
CH2CH2CH3
propilbenceno
CH3
tolueno
CHO
benzaldehído
COOH
ácido benzoico
OH
fenol
NH2
anilina
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DisustituidosCH3
CH3
o-xilenoo-dimetilbenceno
1,2-dimetilbenceno
CH3
CH3
m-xilenom-dimetilbenceno1,3 dimetilbenceno
CH3
CH3
p-xilenop-dimetilbenceno
1,4-dimetilbenceno
Br
Cl
o-bromoclorobenceno1-bromo-2-clorobenceno
CH3
Cl
p-clorometilbencenop-clorotolueno
1-cloro-4-metilbenceno
CH3HO
p-cresol
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II IIII IIIIII
LLC2-C3 C2-C3 = 1.41= 1.41
LLC1-C2 C1-C2 = 1.37 = 1.37 ÅÅ
La teoría utilizada del enlace de valencia predice bastante bien la diferencia de longitud de los enlaces C-C en el naftaleno.
C10H8
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26
C14H10
27
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28
H
H
H H
H H
H
H
HH
C14H10
29
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4. SUSTITUCIÓN ELECTRÓFILA AROMÁTICA (SEAR)
la aromaticidad no se pierde solamente se se ha sustituído un hidrógeno por un grupo funcional.
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• Nitración
• Sulfonación
HNO3H2SO4
NO2
+ H2O+calor
H
+ H2SO4
SO3H
+ H2Ocalorconc.
H2SO4
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• Alquilación de Friedel-Crafts
• Halogenación
H
+ CH3CHCH3
Cl
AlCl3
CH3CHCH3
+ HCl
H
+ Cl2
Cl
+ HClFeCl3
X= Cl, Br
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Haluros de alquilo
Haluros de arilo
Haluros de alquenilo
Los compuestos halogenados son de uso corriente en la vida cotidiana: disolventes, insecticidas, intermedios de síntesis, etc.
No es muy común encontrar compuestos de origen natural que sólo tengan halógenos pero sí con otras funciones.
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Puntos de ebullición
Presentan puntos de ebullición más altos de los correspondientes alcanos.
Los puntos de ebullición aumentan con el tamaño del halógeno
Solubilidad
Son solubles en disolventes no polares como benceno y éter e insolubles en agua.
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Los haloalcanos que tienen un solo átomo de F o Cl son menos densos que el agua.Los haloalcanos que tienen dos o más átomos de F o Cl son más densos que el agua.
Los haloalcanos con Br e I son siempre más densos que el agua.
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CH3Cl
cloruro de metiloclorometano
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37
CH3CH2Cl
cloruro de etilocloroetano
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CH3
bromuro de isopropilo2-bromopropano
CH
CH3
Br« Chem3D Embed »« Chem3D Embed »
39
CH33
yoduro de isobutilo2-metil-1-yodopropano
CH2
CH3
CH2
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40
cloruro de feniloclorobenceno
Cl
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41
bromuro de bencilobromofenilmetano
CH2Br
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