definicion, benceno, reacciones, usos, formacion, estrctura

1. AROMÁTICOS ANA KAREN GARCÍA RANGEL VALERIA SÁNCHEZ MAGAÑA

3. Benzaldehido Tolueno

5. .

9. Según la tabla, por cada doble enlace que se hidrogene se debieran desprender 28,6 kcal. Así, para el benceno (tres dobles enlaces), el Δ H debiera ser de – 85,8 kcal. Calores de hidrogenación de cicloalquenos El valor observado es de –49,8 kcal, luego 85,8 – 49,8 = 36 kcal menos que lo esperado, lo que equivale a la energía de estabilización o de resonancia Compuesto Producto Δ H(kcal) Ciclohexeno - 28,6 1,3-Ciclohexadieno Ciclohexano - 55,4 1,3,5-Ciclohexatrieno - 49,8

10. 28,6 55,4 49,8 85,8 36,0 57,2 1,8

11. a) Todos los enlaces C–C tienen la misma longitud (1,39 Å) que es intermedia entre un enlace simple (1,54 Å) y uno doble (1,34Å) b) Todos los ángulos de enlace C-C-C son de 120º Espectroscópicamente, se ha determinado que: Esto último sugiere que todos los carbonos están hibridizados sp2, luego la estructura básica del benceno considera un anillo plano de 6 átomos de carbono. En cada uno de ellos hay un orbital p . Como la distancia C-C es la misma y pequeña (1,39Å), los orbitales p pueden superponerse efectivamente formando una nube electrónica homogenea.

13. AROMATICIDAD Y SUSTITUCIÓN ELECTROFÍLICA AROMÁTICA

14. Condiciones para la aromaticidad. La conclusión que se deduce es que no todos los anulenos son compuestos aromáticos. Para que un compuesto sea aromático, y por tanto posea una elevada estabilidad termodinámica y una reactividad química diferente de la de los alquenos y polienos conjugados, debe cumplir las siguientes condiciones: 1)Su estructura debe ser cíclica y debe contener enlaces dobles conjugados. 2) Cada átomo de carbono del anillo debe presentar hidridación sp2, u ocasionalmente sp, con al menos un orbital p no hidridizado. 3) Los orbitales p deben solaparse para formar un anillo continuo de orbitales paralelos. La estructura debe ser plana o casi plana para que el solapamiento de los orbitales p sea efectivo. 4) Además debe cumplir la regla de Hückel

15. Nomenclatura de compuestos derivados del benceno a) Nombres triviales b) Sistemática, nombrando el (los) radical (es)presente(s) y agregando la palabra benceno.

16. c) Como sustituyente (si el largo de la cadena es mayor de 6 átomos de carbono) d) Nomenclatura orto (o), meta (m) y para (p) sólo para derivados bencénicos disustituidos

17. e) Más de dos sustituyentes. Se nombran por orden alfabético dándole la menor numeración a los sustituyentes presentes, o en base a un compuesto aromático de nombre trivial

18. Regla de Huckel En 1931, E. Huckel,mediante cálculos teóricos, estableció que los anillos monocíclicos planos que tienen (4n + 2) electrones  poseen una alta estabilidad termodinámica (alta energía de resonancia). Esta propiedad se denomina aromaticidad Aromáticos ( 6, 10, 14 electrones  ) No aromáticos 4, 8, electrones  , etc

19. ANULENOS

20. Algunos ciclos a pesar de cumplir con la regla de (4n + 2) electrones  , no son aromáticos porque no son planos. Los H señalados impiden la coplanaridad del anillo, por lo tanto los orbitales p no se superponen con eficiencia y la molécula aumenta su energía. El naftaleno (a la derecha) no presenta ese problema y es aromático.

21. Iones aromáticos Ambos son aromáticos porque tienen (4n + 2) electrones  conjugados en un ciclo, lo que implica máxima superposición de sus orbitales p. Azuleno

22. COMPUESTOS AROMÁTICOS, ANTIAROMÁTICOS Y NO AROMÁTICOS.

26. b) Compuestos aromáticos No bencenoides

27. Heterocíclicos aromáticos La conjugación es requisito indispensable para la condición de aromático. Un anillo puede tener (4n + 2) electrones  y no ser aromático porque la conjugación está interrumpida, por ejemplo

28. El pirrol es aromático porque utiliza el par de electrones no compartidos sobre el N para completar 6 electrones en la nube  ; en cambio la piridina no los necesita ya que en cada orbital p tiene un electron ( 6 en total). Pirrol y piridina

29. TEORÍA DE LA SUSTITUCIÓN ELECTROFÍLICA AROMÁTICA El benceno, a pesar de su alta insaturación, no da reacciones de adición sino de sustitución En este tipo de reacciones se produce la sustitución de una especie unida al anillo aromático por otra especie electrofílica similar. El electrófilo que se desplaza comúnmente es H + Las especies electrofílicas más comunes son Br + ; SO 3 ; NO2 + y R + .

30. El mecanismo de esta reacción involucra dos etapas: en la primera etapa (lenta) el electrófilo atacante se une al anillo formando cationes ciclohexadienilos ( complejos  ). ( complejos  ).

31. En la segunda etapa ( rápida ) se pierde un e lectrófilo del mismo carbono que sufrió el ataque del electrófilo reactivo, regenerándose el sistema aromático conjugado

32. 1.Bromación.

33. 2. Nitración La alta estabilidad del anillo aromático permite la reacción de nitración sin que ocurra la oxidación del sistema insaturado Si un alqueno se trata con HNO 3 , se puede oxidar el doble enlace por el gran poder oxidante del ácido nítrico. se consigue una buena reacción usando una mezcla de HNO 3 y H 2 SO 4 , donde el electrófilo es NO 2 + .

34. 3. Sulfonación En esta reacción reversible, el benceno reacciona con H 2 SO 4 fumante (H 2 SO 4 + SO 3 disuelto)

35. 4. Alquilación de Friedel y Crafts Resulta de la reacción de un un anillo aromático con un halogenuro de alquilo, el que en presencia de AlCl 3 , por un mecanismo similar al de la halogenación, genera una especie (carbocatión) que actúa como electrófilo

36. 4,1. Acilación de Friedel-Crafts.

37. Ejemplo: Otra formación de carbocationes

40. 7.Reducción de Birch.

41. 8.Cloración.

42. 1.- Halogenación Se puede reemplazar un H del anillo por Br o Cl por reacción con Br 2 o Cl 2 , pero en presencia de un ácido de Lewis (FeBr 3 o AlCl 3 respectivamente). Reactividad de la cadena lateral.

43. 2.Oxidación En cadenas laterales con al menos 1 enlace C - H así

45. BENCENO Y SUS DERIVADOS. ¿COMO SE OBTIENE Y QUE SE OBTIENE DE ELLOS?