Небензольні ароматичні сполуки

Основні характерні ознаки ароматичних сполук: стійкість до окислення, легкість реакцій електрофільного заміщення – нитрования, сульфирования, галогенування, вельми мала схильність до реакцій приєднання. Великий інтерес мають сполуки, які не є похідними бензолу, але які мають ароматичними властивостями, тобто небензольние ароматичні сполуки.

Роботами Робінсона та інших дослідників було показано, що для прояву ароматичних властивостей необхідно наявність в кільці (не обов’язково ше-стічленном) так званого ароматичного секстету електронів – шести сполучених р-електро-нів. Для того щоб могло статися сполучення р-електронів, осі їх повинні бути паралельними, а, отже, все кільце має бути в одній площині – копланарно. Копланарнимі можуть бути не всякі молекули, а такі, валентні кути яких близькі до 120 ° (валентним кутах бензолу). Таким умовам задовольняють в першу чергу п’яти-і Семич-лені кільця. Надалі квантовомеханічні розрахунки показали можливість існування набагато більшого числа ароматичних систем, до складу яких входять не тільки п’яти-і семічленного цикли.

Згідно з правилом Хюккеля, ароматичними властивостями володіють всі цикли із зв’язаними зв’язками, мають число сполучених р-електронів, рівне 4n + 2 (де n = 0, 1, 2, 3 і т. д.). Для бензолу n = 1, Число сполучених р-електронів одно 4n + 2 = 4 + 2 = 6.
Багато хто з передбачених теорією небензольних ароматичних систем були синтезовані.

Ароматична система з п’ятичленних циклом

Ціклопентадіенільний аніон. Ціклопентадіеніль-ний аніон можна отримати з циклопентадієну – речовини, що відноситься до Аліциклічні ряду. Атоми водню в метиленової групі цієї речовини володіють великою рухливістю. При дії порошкоподібного металевого натрію в киплячому ксилолі з цієї метиленової групи отщепляется водень і утворюється циклопентадієніл-натрій.

У процесі відщеплення атома водню і освіти ціклопентадіенільного іона у вуглецевого атома залишається два електрони (з яких один – власний електрон вуглецю, а інший – від отщепах водню). Відбувається зміна гібридизації орбіталей електронів. З двох електронів, що залишилися один у вигляді р-електронної хмари перекривається з двома сусідніми р-електронами, утворюючи єдину пов’язану систему п’яти р-орбіталей, а інший електрон рівномірно розподіляється між п’ятьма р-орбиталями, тобто з однаковим ступенем імовірності може перебувати на кожної з них. Таким чином, за рахунок п’яти власних електронів вуглецевих атомів і одного зайвого створюється секстет сполучених р-електронів, необхідний для прояву ароматичних властивостей.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.00 out of 5)

Небензольні ароматичні сполуки