Compuestos aromáticos

Química. Estructura benceno. Sustitución nucleofílica. Anillo bencénico

  • Enviado por: Leo
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TEMA 10: compuestos aromaticos.

Estructura dl benceno.

El benceno es poco reactivo. A diferencia d los alquenos q dan reacciones d adicion, el benceno las da d sustitucion.

Es una molecula muy estable, + q un sistema d dobles enlaces conjugados, ya q cada orbital p esta solapado con sus 2 orbitales p vecinos. D esta forma los e- se encuentran deslocalizados en una nube x encima dl anillo y en otra x debajo, dando lugar a una energia d estabilizacion llamada resonancia dl benceno, tb llamada aromaticidad.

Esta demostrada la igualdad d longitud en todos los enlaces C-C. La estructura se puede explicar x la identica contribucion d 2 estructuras d resonancia.

Reacciones d sustitucion nucleofilica aromatica.

En vez d las reacciones d adicion al doble enlace (q se producen en alquenos), las reacciones + generales q da el benceno son las d sustitucion electrofilica, la cual posee un mecanismo en 2 pasos (adicion-eliminacion): en el 1º se produce un ataque electrofilico (paso lento ya q se tiene q romper la aromaticidad) y en el 2º la perdida dl H+ (paso rapido en el q se recupera la aromaticidad). Los productos finales son + estables q los iniciales, x lo q es exotermica, y globalmente esta favorecida.

-Halogenacion: los X necesitan un catalizador (FeX3 o AlX3) ya q estos no son lo suficientemente electrofilos x si solos. Los cata son atractores d e-, y reaccionen con el X xa dar un compuesto con una separacion d cargas (Br con una carga +). Asi el enlace Br-Br se polariza y un Br se hace + e-filo.

La reaccion con F es explosiva. Con Cl necesita catas como FeCl3 o AlCl3. La iodacion se puede dar añadiendo una sal d plata q activa al I2 y retira I-.

-Nitracion y sulfonacion: benceno reacciona con e-filos como ion nitronio (NO2+) y el SO3 (procedente dl H2SO4 fumante, y e-filico x la atraccion q ejercen los 3 O).

-Friedel-Crafts: se compone d un alquilacion (con X- 1ºs se produce como en la halogenacion y en X- 2ºs y 3ºs se forma un Ccation) q tiene problemas d polialquilacion y d transposicion. La otra reccion es una acilacion, en la q se forma un intermedio resultado d la reaccion dl X- dl acilo con el cata AlCl3.

En la acilacion no se favorece la entrada dun nuevo sustituyente y no hay polialquilacion. Tpoco hay transposicion d Ccationes. Mediante la alquilacion se pueden obtener alquilbencenos indirectamente, mediante la reduccion d un grupo carbonilo a un CH3.

Activacion y desactivacion dl anillo bencenico.

Los sustituyentes pueden favorecer la entrada al anillo d otro sustituyente (lo activa) o desfavorecerla (lo desactiva) mediante efecto inductivo o resonante.

Las aminas, alcoholes y eteres activan x efecto resonante, q prevalece sobre la desactivacion x efecto inductivo d estos compuestos. Son activantes dl anillo.

Los halogenos (X) son desactivantes x efecto inductivo.

Los -COOH, -COH, NO2 y sulfonico son desactivantes dl anillo x resonancia.

Efecto orientador dlos sustituyentes.