Unul dintre compușii care sunt abundenți în natură este un compus de carbon în care acest compus este compus din atomi de carbon și alți atomi legați de atomii de carbon. Unul dintre cei mai simpli compuși ai carbonului este hidrocarburile, în care există compuși nesaturați numiți hidrocarburi aromatice.
Hidrocarburile aromatice sau arenele sunt hidrocarburi ciclice care au legături duble. Acest compus are șase atomi de carbon într-un inel cu legături alternative simple și duble cunoscute sub numele de inel benzenic. Între timp, compușii aromatici care conțin un inel benzenic sunt cunoscuți sub numele de benzenoid și cei care nu conțin un inel benzenic sunt cunoscuți sub numele de non-benzenoid.
Benzen este un alt nume pentru cele mai renumite hidrocarburi aromatice, unde formula moleculară a acestui benzen este C6H6, ceea ce indică faptul că acest compus este foarte nesaturat. Existența legăturilor duble de conjuncție alternante în benzen face din acest compus hidrocarbonat o moleculă relativ stabilă și formează triozonide în ozonoloză.
Proprietățile fizice ale arenei (hidrocarburi aromatice)
Arenele sunt molecule nepolare, de obicei lichide incolore sau solide, cu o aromă caracteristică, cum ar fi cele care se găsesc în odorizante și camfor. Arenele nu se pot amesteca în apă, dar se amestecă ușor cu solvenți organici și se arde cu o flacără luminoasă de funingine.
(Citiți și: Înțelegerea modificărilor fizice și chimice și exemple)
Proprietăți chimice Arena
Arena a suferit reacții de substituție electrofilă, unde aceste reacții au inclus reacții de halogenare, nitrație, sulfonare și friedel-craft. Mecanismul de substituție electrofilă implică 3 etape și anume, generarea de electrofili, formarea intermediară a cationilor de carbon și îndepărtarea protonilor din carbocație și formarea produsului.
- Halogenare
Hidrocarburile aromatice reacționează cu halogeni datorită prezenței acizilor Lewis precum AlCl3 sau FeCl3 sau FeBr3 a forma haloarena.
- Nitrarea
Un hidrogen din inelul benzenic este înlocuit de o grupare nitro (-NO2) atunci când benzenul este încălzit cu un amestec de acid azotic concentrat și acid sulfuric concentrat (numit amestec nitric).
- Reacția Friedel-Craft
În această reacție, benzenul este tratat cu halogenuri de alchil în prezența clorurii de aluminiu anhidre și se formează un alchilbenzen.
- Ardere
Reacțiile obișnuite de ardere ale hidrocarburilor aromatice sunt:
Benzen ars:
C6H6 + 15/2 O2 ——- 6CO2 + 3H2O + Energie
Efecte funcționale de conducere în grup
Poziția celui de-al doilea substituent în benzen depinde de natura substituentului deja prezent în inelul benzenic. Acest lucru este cunoscut sub numele de efect de direcționare a substituentului.
- Grupul de direcție orto și para direcționează grupurile care intră în pozițiile orto și para. Exemplu: –OH, –NH2, –NHR, –NHCOCH3, –OCH3, –CH3. Aceste grupuri activează inelul benzenic împotriva substituției electrofile.
- Grupul meta directivă direcționează grupul care intră în poziția meta: Exemple de driver de grup meta sunt: -NO2, -CN, -CHO, -COR, -COOH, -COOR, -SO3H.
