Основные признаки ароматичности

1) Квантово-химический критерий - соответствие структуры правилам Хюккеля

а) наличие 4n+2 (n-целое число, включая 0) (p)-электронов в замкнутой цепи сопряжения;

б) плоское строение кольца.

2) Физический критерий – высокие значения энергии сопряжения (делокализации). Чем больше Е, тем больше ароматичность.

3) Выравнивание длин простых и двойных связей в кольце.

4)Химический критерий – наличие комплекса химических свойств, характеризующих “ароматический характер”.

а) устойчивость двойных связей кольца в реакциях присоединения и окисления;

б) способность легко вступать в реакции замещения (по ионному механизму);

в) способность легко образовываться в различных реакциях, т.е. высокая термодинамическая стойкость кольца.

Ароматические соединения

подразделяются на:

1. соединения бензоидного строения, содержат в молекуле кольцо циклогексатриена (бензола).

2. соединения небензоидного строения:

а) некоторые гетероциклические соединения;

б) некоторые производные ненасыщенных циклических соединений с 3, 5, 7 и т.д. углеродными атомами в цикле.

Гомологический ряд, изомерия и номенклатура ароматических углеводородов

Общая молекулярная формула С_nH_2n-6 (n 6)

1) бензол, русское название (систематическое название – бензен – в иностранной литературе).

2) толуол.

3)

этилбензол	орто-ксилол	мета-ксилол	пара-ксилол

(двухзамещенные гомологи бензола имеют три изомера: орто-рядом, мета - через одно звено, пара – через два звена).

Так, у С₉Н₁₂, кроме прочих, имеются тризамещенные sim- и asim-изомеры с пара-, мета- орто – положениями метиловых и этиловых групп.

v-триметилбензол (вицинальный)	sim-триметилбензол (симметричный)	asim-триметилбензол (асимметричный)

Если заместители не одинаковы, то их положение указывается с помощью нумерации, например, 1-метил, 2-этил, 5-пропилбензол. Нумерацию начинают с того атома углерода, который связан с наименьшим радикалом, и ведут в сторону ближайшего расположения следующих радикалов, по возможности, с учетом возрастания сложности. При наличии сложных радикалов за основу принимается боковая цепь. Например,

Диметилэтилфенилметан

2,3-диметил-1-фенилбутан

Названия ароматических радикалов

Фенил (происходит от старого названия бензола - фен)

Бензил

n-толил

Двухвалентные – о-, м-, п-фенилен

п-фенилен	бензилиден

Способы получения ароматических углеводородов

А) промышленные методы получения

Из природных источников сырья:

1) сухая перегонка каменного угля – прокаливание без доступа воздуха при Т=1000⁰С.

2) ароматизация нефти.

Природные нефти содержат мало низкомолекулярных ароматических углеводородов. Для повышения их содержания нефть в виде отдельных фракций подвергают ароматизации.

а) термическая ароматизация – пиролиз.

При нагревании нефтяных остатков до 700⁰С происходит перераспределение водорода, повышается содержание низкомолекулярных ароматических углеводородов.

б) каталитическая ароматизация узких фракций перегонки нефти (риформинг). Если фракцию углеводородов, состоящую в основном из нафтенов и парафинов, нагреть в присутствии катализатора, например, платины, происходит отщепление водорода и превращение нафтенов и парафинов в ароматические углеводороды с тем же числом атомов углерода.