Prima hidrocarbură aromatică - benzen - a fost izolată de M. Faraday în 1825; Faraday și-a stabilit formula brută -Ch Hn. Termenul „aromatic“, a apărut deoarece mulți compuși - benzaldehida, alcool benzilic, esteri ai acidului benzoic au fost izolate din diferite tipuri de tămâie, uleiuri aromatice și balsamuri. Chiar și după stabilirea quadrivalency carbon și introducerea conceptului de multiple legături în alchene și alchine, structura benzenului și a altor hidrocarburi aromatice (arenelor) a ramas un mister deoarece, fiind compus formal nesaturat, au fost în mod surprinzător inert în reacțiile de adiție.
În 1865, A. Kekule a propus pentru benzen formula structurală de ciclohexatrien-1,3,5:
În această formulă, toți atomii de carbon sunt echivalenți. Kekule formulă explică, de asemenea, existența a trei derivați de benzen disubstituiti: orto - (1,2), meta - (1,3) - și para (1,4) -:
Derivații asimetrici de 1,2-disubstituiți ai benzenului, conform formulei lui Kekule, ar trebui să existe în două forme diferite:
În realitate, există doar un izomer orto-izomer. Pentru a corecta acest dezechilibru, Kekule a sugerat că legăturile duble din 1,3,5-tsiklogeksatriene deplasate în mod continuu, iar ambii izomeri se transformă rapid în ele (teoria „oscilații de valență“):
Deși formula Kekule nu explică absența proprietăților compușilor nesaturați în hidrocarburile aromatice (nota 1). este de asemenea utilizat în prezent.
În încercarea de a explica proprietățile benzenului prin caracteristicile structurale, mulți oameni de știință au propus alte formule structurale. Astfel, Armstrong și Bayer și Klaus presupus că într-o moleculă a patra valența benzenicăa șase atomi de carbon sunt orientate spre centru și saturat unul cu celălalt; Landenburg - că scheletul de carbon al benzenului este o prismă; Chichibabin - că în benzen carbon este trivalent; Thiele - că legăturile duble din benzen nu sunt fixate, dar se mișcă în mod constant - "oscilează"; Dewar și Hückel au propus formule cu cicluri mici și legături duble:
Datele studiilor fizico-chimice moderne indică fără echivoc echivalența tuturor legăturilor carbon-carbon în benzen. Conform acestor date, benzenul este un hexagon regulat cu o lungime de legătură carbon-carbon de 1,40 A (nota 2) și un unghi de valență de 120 °. -bonds obligațiuni formând carbon-carbon pot fi prezenți ca rezultat al suprapunerii -Hybrid sp carbon 2 orbitali, în care cele șase orbitalii p non-hibridizate șase atomi de carbon formează un sistem închis datorită pairwise suprapunere laterală. Sextetul astfel format al electronilor determină proprietățile specifice și stabilitatea benzenului.
Formula structurală a benzenului ar fi mai logică pentru a fi prezentată sub forma unui hexagon obișnuit, în care un inel solid simbolizează sextetul electronilor:
Această formulă este adesea folosită în literatura chimică. Cu toate acestea, pentru a păstra noțiunile convenționale de tetravalență de carbon, chimiștii folosesc în continuare formula lui Kekule, în mod clar conștienți de meritele și de degradările sale.
Fragmentele aromatice ciclice sunt printre mulți compuși biologici activi importanți. Mai jos este formula unuia dintre aminoacizii naturali - tirozina - care este un compus aromatic:
Hidrocarburile aromatice substituite funcțional au fost folosite pe scară largă în medicină. Astfel, esterii acidului para-aminobenzoic (PABA) sunt anestezice locale (anestezice, novocaină etc.):
O altă clasă mare de medicamente sunt medicamentele sulfonamide - derivați ai acidului sulfanilic:
Trimiteți-le prietenilor: