AROMÁTICOS PROFESOR: PEDRO MANUEL SOTO GUERRERO UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

HIDROCARBUROS AROMATICOS Al principio, la palabra aromático se aplicaba a sustancias de olor agradable pero ahora esta palabra describe al benceno, sus derivados y otros compuestos que exhiben propiedades químicas semejantes. En la actualidad la fuente principal de hidrocarburos aromáticos, es la refinación del petróleo.

Benceno →El benceno es el hidrocarburo aromático más sencillo. →Su fórmula molecular es C 6 H 6 →Tiene una estructura anular simétrica. →Es un líquido incoloro de aroma dulce y sabor ligeramente amargo, similar al de la hiel. →Se evapora al aire rápidamente y es poco soluble en agua. →Es sumamente inflamable, volátil. →Se derivan otros hidrocarburos de este tipo entre los que se encuentran: el tolueno, el orto-xileno, el meta- xileno y el para-xileno. →polinucleicos que son el naftaleno, el fenantreno y antraceno.

Naftalina AntracenoFenantreno

Xilenos ORTOXILENO METAXILENO PARAXILENO Los dimetilbencenos se llaman “xilenos” 3 compuestos diferentes tienen la formula C 6 H 4 (CH 3 ) 2

NOMENCLATURA Reglas: ● Si solo hay un grupo en el anillo, no es necesaria la numeración para establecer su posición. ● Si hay dos grupos en ele anillo, se usa la designación tradicional: orto- u- o- para disustitución 1,2 meta-o-m-para disustitución 1,3 para-o-p-para disustitución 1,4 ● Si hay tres o más grupos en el anillo se asignan números de tal manera que su suma sea la mínima.

❧ ●Cuando se elimina un átomo de H de una molécula de benceno C6H6 el grupo resultante C6H5-O - - recibe el nombre de fenil(o). ●Otro tipo de hidrocarburos aromáticos se componen de sistemas aromáticos “condensados” o “anillos fusionados” los mas sencillos son el naftaleno, el antraceno, y el fenantreno. ●No hay átomos de hidrógeno unidos a los átomos de carbono que intervienen en la fusión de anillos aromáticos esto es los átomos de carbono pertenecen a dos o más anillos aromáticos.

❧ ●OXIDACION: ●Los alcohilbencenos son fácilmente oxidables. ●La oxidación no altera el núcleo bencénico y produce ácidos aromáticos cuyo carboxilo queda unido a un carbono del núcleo. ●El tolueno se oxida a ácido benzoico Reacciones: Oxidación y Halogenacion +3O -H 2 O

❧ Los xilenos a ácidos ftálicos por ejemplo el o-xileno da ácido ortoftálico. +6O -2H 2 O

❧ ●HALOGENACION: ●La halogenación de los alcohilbencenos se hace por sustitución ya sea en el núcleo o en la cadena. ●De una manera general “la halogenación en el núcleo” se produce por la acción del halógeno en presencia de catalizador(limaduras de hierro, cloruro férrico, cloruro de aluminio, pentacloruro de antimonio). ●La “halogenación en cadena lateral” se logra por la acción directa del halógeno en ausencia de catalizador.

Reacciones aromáticas: Nitración *Consiste en la introducción del grupo NITRO (-NO2). *Sustituye: H, -SO3H,-OCH3,-CO-CH3 se obtienen derivados polinitrados. *Las nitraciones son exotérmicas e irreversibles. *Los agentes nitrantes son: ácido nítrico concentrado o el fumante *Deshidratantes como: ácido sulfúrico, óleum, anhídrido acético, pentóxido de fósforo. *Nitratos alcalinos más ácido sulfúrico, nitratos orgánicos, nitratos metálicos más ácido acético, ácido nitrosulfónico. Ar H + HO -NO2 → Ar-NO2 + H2O

Estructura de los derivados nitrados Nitrobenceno Fenilamina +6H -2H2O Existe un enlace C- N que por reducción nos dan aminas primarias HIDROLIZACION R –O—NO → R–OH + HO.NO Nitrito de Alcohol Acido nitroso alcohilo

Nitración del benceno Nitrobenceno HNO3,H2SO 4 60°C HNO3,H2SO4 95°C NO 2 92% m- 7% o- 1% p- DINITROBENCENOS

Nitración del Tolueno Los nitrotoluenos son utilizados en la fabricación de toluidas (CH3- C6H4-NH2) que son materias primas en la industria de los colorantes. Se obtiene de la nitración del tolueno 2,4,6,-trinitrotolueno (o -TNT ) 2,3,4,-Trinitrotolueno ( o -TNT) 2,4,5,-trinitrotollueno ( o y -TNT) TOLITA

TOLUEN O TRINITROTOLUENO O.OH ACIDO TRINITROBENZOICO TRINITROBENCENO HNO3 H2SO 4 +O-CO2

SULFONACION ●Consiste en la introducción del grupo –SO 3 H ●la reacción es reversible: ● OH ●Ar-H+SO 2 Ar-SO 3 H+H 2 O ● OH

SO 2 Cl SO 2 NH 2 Tolueno O-toluensulfoniloO-toluensulfamina Acido o- sulfamidobenzoico Sacarina CO OH So 2 NH H -H2O-H2O CO SO 2 NHNH

Reducción del grupo Nitro Aminas aromáticas En un medio ácido se obtiene anilina, en medio neutro, fenilhidroxilamina, en medio alcalino, hidrazobenceno. Anilina Hidrazobenceno

Se puede lograr de varias maneras: El sulfato de anilina, en presencia de un gran exceso de ácido sulfúrico, se oxida a la temperatura ordinaria a Quinona. La Quinona es la reducción de la hidroquinona con el dióxido de azufre.