COMPUESTOS AROMATICOS Lic. Amalia Vilca Pérez COMPUESTOS AROMATICOS

Introducción 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).

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.

En la actualidad, el término aromático se emplea para referirse al benceno y a los compuestos relacionados estructuralmente con él.

Benceno El benceno es un híbrido de resonancia de las dos estructuras de Kekulé. Esta representación implica que los electrones pi están deslocalizados, con un orden de enlace de 1,5 entre los átomos de carbono adyacentes. Las longitudes de los enlaces carbono-carbono del benceno son más cortas que las de los enlaces sencillos, y más largas que las de los dobles enlaces La resonancia del benceno se puede representar dibujando un círculo dentro del anillo de seis miembros como una representación combinada

Representación orbital del benceno El benceno es un anillo plano de átomos de carbono con hibridación sp2, y con todos los orbitales p no hibridados alineados y solapados. La longitud de todos los enlaces carbono-carbono es de 1,397 Å y todos los ángulos de enlace son de 120º. La conjugación y la deslocalización de los electrones en el benceno proporcionan a este compuesto una estabilidad mayor que la de los ciclos no conjugados. El término compuesto aromático se utiliza para describir un compuesto cíclico con dobles enlaces conjugados y que se estabiliza por resonancia.

Ejemplo de sustancias aromáticas

Nomenclatura 1 sustituyente

Di-sustituidos

Sustituyentes el Anillo Si muchos grupos están enlazados al anillo bencénico, debemos no sólo decir cuales son, sino también indicar sus posiciones relativas. Un benceno disustituido puede tener tres isómeros, los cuales se diferencian entre sí por el uso de los prefijos orto (o-), meta (m-) y para (p-). o – diclorobenceno m – diclorobenceno p – diclorobenceno

Nomenclatura por sustituyente especial Si uno de los dos grupos es de la clase que le da un nombre especial a la molécula, el compuesto se nombra como un derivado de ese compuesto especial. Ejemplos: p – bromoyodobenceno m – bromonitrobenceno o – nitrotolueno p – clorofenol ácido m - bromobenzoico o – bromoanilina

Grupo que da un nombre especial Si uno de los grupos que da un nombre especial está presente, entonces el compuesto se nombra asumiendo que el grupo especial está en la posición 1. Ejemplos: 1,3,5 – triclorobenceno 3 – nitro – 5 – bromofenol 3 – yodo – 4 - bromonitrobenceno

Propiedades físicas Benceno y otros aromáticos son no polares Insolubles en agua Solubles en éter dietílico, CCl4, hexano El benceno es disolvente Muchos compuestos del alquitrán de hulla contienen cuatro o más anillos fusionados, carcinógenos El benceno es tóxico, el tolueno es menos tóxico

HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLINUCLEARES Son compuestos aromáticos formados de dos o más anillos aromáticos. El naftaleno es el hidrocarburo aromático polinuclear más simple. Otros son el antraceno y el fenantreno. naftaleno antraceno fenantreno Estos tres hidrocarburos se obtienen del alquitrán de hulla, en el que el naftaleno es el más abundante de todos sus constituyentes (5%).

Efecto cancerígeno del benzo[a]pireno. El benzo[a]pireno, uno de los carcinógenos más estudiados, se forma cuando los compuestos orgánicos experimentan una combustión incompleta. Sus efectos cancerígenos se deben a su epoxidación a óxidos de areno, los cuales pueden ser atacados por las bases nucleofílicas del ADN. Las cadenas de ADN modificadas no pueden transcribirse de forma adecuada y en la replicación producen mutaciones.

Diamante y grafito Estructura del diamante y del grafito. El diamante es un retículo de átomos de carbono tetraédricos formando una estructura tridimensional tetraédrica. El grafito está formado por capas planas de anillos aromáticos bencénicos fusionados. El diamante es la sustancia más dura que se conoce. El grafito es ligeramente más estable que el diamante

REACCIONES DE LOS COMPUESTOS AROMATICOS Lic. Amalia Vilca Pérez REACCIONES DE LOS COMPUESTOS AROMATICOS

REACCIONES DEL BENCENO La reacción característica del benceno y de los hidrocarburos aromáticos es la sustitución aromática electrofílica. El producto final es formalmente el producto de sustitución de uno de los hidrógenos del anillo aromático por un electrófilo y por tanto a este mecanismo se le denomina Sustitució electrófilica Aromática (SEAr)

SUSTITUCIÓN ELECTRÓFILA AROMÁTICA (SEAR) la aromaticidad no se pierde solamente se ha sustituido un hidrógeno por un grupo funcional.

REACCIONES DEL BENCENO La reacción característica del benceno y de los hidrocarburos aromáticos es la sustitución aromática electrofílica. NITRACIÓN SULFONACIÓN HALOGENACIÓN

Friedel-crafts y halogenacion Alquilación de Friedel-Crafts Halogenación