Związki niearomatyczne

Mówiliśmy o związkach aromatycznych i antyaromatycznych, które są rozpoznawane na podstawie reguły Hückla.

W skrócie, jedyną różnicą między związkami aromatycznymi i antyaromatycznymi jest liczba elektronów, jaką posiadają w układzie sprzężonym. Wszystkie pozostałe kryteria – bycie cyklicznym, planarnym i w pełni sprzężonym – są konieczne dla obu kategorii:

Jest jeszcze trzecia klasa związków, którą musimy omówić: Są to związki niearomatyczne lub nie aromatyczne. Jak sama nazwa wskazuje, związki niearomatyczne tak naprawdę nie mają nic wspólnego z aromatycznością (no, prawie).

Na przykład, czy ten związek jest aromatyczny?

Można by się zastanowić, jak to ma być aromatyczne?

I o to chodzi, związki niearomatyczne to takie, które nie są spokrewnione ze związkami aromatycznymi i antyaromatycznymi:

W rzeczywistości, jeśli któryś z tych czynników; cykliczny, planarny, w pełni sprzężony nie pasuje – mówi się, że związek jest niearomatyczny.

Czasami jednak może to nie być takie oczywiste, ponieważ niektóre cząsteczki wyglądają jak aromatyczne lub antyaromatyczne w oparciu o czynniki wymienione powyżej.

Dobrym przykładem jest cyklooktatetraen, o którym mówiliśmy wcześniej:

Wygląda on jak idealny kandydat do miana antyaromatycznego – cykliczny, planarny, w pełni sprzężony i z 8 elektronami (wzór 4n dla związków antyaromatycznych).

Pamiętajmy jednak, co powiedzieliśmy o związkach antyaromatycznych – jeśli cząsteczka ma możliwość uniknięcia bycia antyaromatyczną, zrobi to.

Jak więc cyklooktatetraen unika bycia antyaromatycznym?

Odpowiedź brzmi: przyjmuje geometrię, która nie jest planarna (płaska):

Wiązania podwójne nie są w rezonansie, ponieważ orbitale p sąsiednich wiązań podwójnych nie mogą się nakładać. Są one jak oddzielne alkeny i dlatego cyklooktatetraen ulega regularnym reakcjom addycji elektrofilowej, które alkeny przechodzą w jeszcze niższych temperaturach, ponieważ pozbycie się wiązania podwójnego uwalnia część naprężeń związanych z tą geometrią:

Innym przykładem jest -annulen, który ma 10 elektronów π, a więc spełnia regułę Huckela 4n+2.

Jednakże jest on niearomatyczny, ponieważ nie może przyjąć geometrii planarnej. Problemem jest brak miejsca na wewnętrzne hydrogeny:

Gdyby połączyć węgle i usunąć te hydrogeny, mielibyśmy naftalen, który jest teraz planarny i jest aromatyczny:

Zauważ, że wiele związków może być niearomatycznych, bo wypadają z biznesu aromatyczno-antyaromatycznego, gdy tylko jedno z kryteriów – cykliczny, planarny, w pełni sprzężony nie jest spełnione.

Przeciwaromatyczny natomiast jest bardzo specyficzny (i bliski aromatycznemu) – musi spełniać wszystkie te kryteria, ale zamiast mieć 4n+2 elektrony, ma 4n. A to sprawia, że związki antyaromatyczne są bardzo rzadkie, ponieważ ta specyficzna kombinacja jest energetycznie niekorzystna.

Więc, podsumujmy trochę schemat identyfikowania związków aromatycznych, antyaromatycznych i niearomatycznych:

I na koniec pamiętajmy, że bycie aromatycznym nie jest warunkiem stabilności. Brak aromatu nie musi czynić cząsteczki niestabilną. I nawet jeśli mogą istnieć związki niearomatyczne, które są szczególnie stabilne, jako ogólne stwierdzenie, to tylko w odniesieniu do związków antyaromatycznych.

Poniżej znajduje się kilka przykładów do ćwiczenia określania związków jako aromatycznych, niearomatycznych lub antyaromatycznych.

Sprawdź również

  • Nazwy związków aromatycznych
  • Wprowadzenie do związków aromatycznych
  • Benzen – struktura aromatyczna i stabilność
  • Aromatyczność i reguła Huckela
  • Identyfikacja związków aromatycznych, antyaromatycznych, or Nonaromatic Compounds
  • Electrophilic Aromatic Substitution – The Mechanism
  • Friedel-Crafts Alkylation with Practice Problems
  • Friedel-Crafts Acylation with Practice Problems
  • The Alkylation of Benzene by Acylation-Redukcja
  • Ortho Para Meta Directors in Electrophilic Aromatic Substitution with Practice Problems
  • Ortho Para and Meta in Disubstituted Benzenes
  • Why Are Halogens Ortho-, Para- Dyrektorami, a jednocześnie dezaktywatorami?
  • Limitations on Electrophilic Aromatic Substitution Reactions
  • Orientation in Benzene Rings With More Than One Substituent
  • Synthesis of Aromatic Compounds From Benzene
  • Electrophilic Aromatic Substitution with Arenediazonium Salts
  • Reactions at the Benzylic Position

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *