Compuestos aromáticos, Apuntes de Química Orgánica

¡Descarga Compuestos aromáticos y más Apuntes en PDF de Química Orgánica solo en Docsity!

COMPUESTOS

AROMATICOS

Orígenes de la Química Orgánica:

Compuestos alifáticos: grasas

Compuestos aromáticos: se usaba para describir

algunas sustancias muy fragantes como el

benzaldehído (cerezas, duraznos y almendras),

el tolueno (bálsamo de Tolú)

Actualmente, los compuestos aromáticos no se

agrupan por su aroma, sino porque cumplen una

serie de características químicas específicas.

Tolueno : líquido no corrosivo, incoloro con un olor semejante al del benceno. Se usa como sustrato químico en síntesis incluida la sacarina, también como disolventes para pinturas y revestimientos y como componente de combustibles para automóviles y aviones. Efectos nocivos: irritación de los ojos, del tracto respiratorio y de la piel. El contacto prolongado o repetido con el líquido puede provocar remoción de los lípidos naturales de la piel y producir dermatitis seca y fisurada. La exposición aguda produce depresión del sistema nervioso central. Los síntomas incluyen cefalea, mareo, fatiga, debilidad muscular, falta de coordinación, somnolencia, colapso y coma.

CH 3

Compuestos Aromáticos de uso Farmacológico. Diazepam

ESTRUCTURA DEL BENCENO

• La primera estructura fue propuesta por Friedrich Kekulé en 1865.
• Mezcla en equilibrio de dos ciclohexatrienos, con enlaces simples y dobles alternados.
• En la estructura de Kekulé los enlaces simples serían más largos (1,47ºA) que los enlaces dobles (1,33ºA).
• Al medir la distancia del enlace C-C se encontró que todas eran iguales: 1,39 ºA.

• El benceno es un anillo formado por 6 C con hibridación sp2.
• Los C se enlazan entre si por enlaces  Csp2-Csp2.
• Cada átomo de C se enlaza a un H por un enlace  Csp2-H1s.
• Todos los enlaces C-C tiene igual longitud ( 1,39ºA) y todos los ángulos de enlace son de 120º.
• Cada átomo de C tiene un orbital p perpendicular al plano del anillo que se solapa con los orbitales p de los otros C y forma un círculo de densidad electrónica  por encima y por debajo del plano. 120 º

CARÁCTER AROMÁTICO

• Se suponía que la gran energía de resonancia del

benceno era común en otros polienos cíclicos con

enlaces dobles conjugados.

• El ciclobutadieno nunca se ha aislado porque

experimenta una rápida dimerización.

ciclobutadieno

• No todos los polienos conjugados cíclicos poseen

la gran estabilidad termodinámica asociada al

benceno.

CONDICIONES PARA LA AROMATICIDAD

 Molécula cíclica con enlaces dobles conjugados.

 Cada átomo de C debe tener hibridación sp2 con un orbital

p sin hibridar.

 Los orbitales p deben solaparse para formar un anillo

continuo de orbitales paralelos: electrones  deslocalizados.

 El número de electrones  debe ser:

n = número entero ( 0,1,2,3, ...)

Este requisito se llama "Regla de Huckel".

(4n + 2) e 

Reacciones de los Compuestos Aromáticos SUSTITUCION ELECTROFILICA AROMATICA Halogenación: se utiliza bromo o cloro en presencia de catalizadores ácidos de Lewis como FeCl 3 o AlCl 3 para cloro y FeBr 3 o AlBr 3 para bromo.

Nitración: se obtiene calentando benceno con una mezcla de ácido nítrico y ácido sulfúrico. Sulfonación: se obtiene tratando al benceno con ácido sulfúrico concentrado y caliente. Esta reacción es de interés industrial, ya que,es la base en la fabricación de detergentes.

¿QUÉ TIENEN EN COMÚN LAS REACCIONES ANTERIORES? Un reactivo con parte electrofílica es atraído a la nube pi del benceno, rica en electrones, para dar un derivado del benceno (la aromaticidad no se pierde) en el que se ha sustituido un hidrógeno por un grupo funcional. A esta reacción se la denomina Sustitución Electrófila Aromática (SEAr).

Mecanismo General de la Sustitución Electrofílica Aromática:  En primer lugar debe formarse el electrófilo.  Luego el electrófilo es atraído a los electrones   El electrófilo acepta un par de electrones, se enlaza al C y se forma un intermediario carbocatiónico.  El carbocatión que se forma es estabilizado por resonancia.  Aunque el carbocatión es relativamente estable, lo es en menor grado que el anillo bencénico original.

Br (^) Br .. (^) .. .. .. FeBr 3 Br^ Br .. (^) .. .. (^) .. FeBr 3 Br FeBr 4 Br H Br FeBr 4 Br HBr Generación de las especies electrofílicas Halogenación:

La nitración no puede efectuarse sólo con ácido nítrico. Se necesita "activar" el nítrico por medio del ácido sulfúrico, más fuerte que él.