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AROMATICIDAD
Prof. Dr. Alberto Postigo
1.-Concepto de aromaticidad. Criterios de aromaticidad
2.-Antiaromaticidad
3.- Benceno
4.- Bencenoides condensados.
5.- Fuentes de hidrocarburos
6.- Compuestos heteroaromaticos
7.- Heteroaromaticidad
1.-Concepto de aromaticidad
Hidrogenacion del benceno
Al hidrogenar el doble enlace del ciclohexeno se desprenden 28.6 kcal/mol
Al hidrogenar el 1,4-ciclohexadieno
(dobles enlaces aislados) se desprende
exactamente la cantidad de energía prevista.
Los dobles enlaces aislados se comportan
como dos dobles enlaces normales y no
poseen ninguna estabilización adicional.
Al hidrogenar el 1,3-ciclohexadieno
(dobles enlaces conjugados) se
desprenden 2.3 kcal/mol menos de
lo esperado. Esto significa
que los dobles enlaces conjugados
poseen una estabilización
especial y no se comportan
como los aislados.
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
Si el benceno fuera un simple conjunto de
tres dobles enlaces en un anillo de seis
miembros, deberían desprenderse
3x28.6 = 85.8 kcal/mol al hidrogenarlo.
Si descontamos 2.3 kcal/mol por cada una
de las tres conjugaciones, deberían
desprenderse 78.9 kcal/mol. Sin embargo,
se desprenden tan sólo 49.3 kcal/mol,
lo que significa que el benceno es casi 30
kcal/mol más estable de lo que cabría
esperar si fuera el ciclohexatrieno propuesto
por Kekulé.
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
Energía de resonancia: diferencia de energía comparada con el
compuesto abierto y con enlaces conjugados
(cuanto más estable es un compuesto que otro)
36 Kcal
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
energia
Energia de
resonancia
Ciclohexatrieno
hipotetico
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
Orbitales moleculares del benceno
Orbitales moleculares del hexatrieno
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
Regla de Hückel
Un sistema conjugado cerrado es aromático si:
1) es plano y 2) contiene 4n + 2 electrones p.
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
4n + 2 electrones p.
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
1.-Concepto de aromaticidad, cont.
Criterio termodinámico de aromaticidad
2.-Antiaromaticidad
4n electrones p
2.-Antiaromaticidad, cont.
2.-Antiaromaticidad, cont.
Estudio de la aromaticidad del benceno
3.- Benceno
Todos las moléculas a continuación poseen 4n+2 electrones p,
son sistemas conjugados cerrados y puedes comprobar que
son totalmente planas.
benceno
La distancia carbono-carbono en el benceno
es intermedia entre la de un enlace simple y uno doble.
Esto también es explicado cualitativamente por las formas resonantes.
3.- Benceno, cont.
Destrucción de la aromaticidad
3.- Benceno, cont.
Sustitución electrofílica en el benceno
3.- Benceno, cont.
Criterios de aromaticidad
3.- Benceno, cont.
Nomenclatura
Bromobenceno
Nitrobenceno
(S)-2-Etoxi-2fenilbutano
Fenol
tert-Butilbenceno
(Anisol)
4.- Bencenoides condensados.
Naftaleno
La estabilidad adicional ganada en el
naftaleno no es el doble de la del benceno.
Es algo menor. De las tres formas resonantes,
sólo una es equivalente a dos anillos de benceno.
Las otras dos pueden considerarse como
un ciclohexadieno condensado con un benceno.
Las distancia C-C en el naftaleno no son iguales.
El enlace C(2)-C(3) es más corto porque tiene carácter
doble en dos de las tres formas resonantes.
Los demás enlaces son más largos porque tienen
carácter doble en una sola de las formas resonantes.
5.- Fuentes de hidrocarburos
5.- Fuentes de hidrocarburos
Propiedades fisiológicas
El benceno es un compuesto con demostradas
propiedades carcinogénicas en animales de laboratorio.
Las normas internacionales son muy estrictas y sólo
permiten un contenido a nivel de la ppb en la atmósfera.
Conviene no emplear benceno nunca.
Puede reemplazarse por tolueno cuyas
propiedades químicas son muy parecidas
y no es carcinogénico.
6.- Compuestos heteroaromáticos