Aromatski ugljikovodici – benzen
• Vanilin je esencijalna komponenta ulja vanilije dobivenog iz orhideje Vanilla fragrans.
• To je drugi najskuplji začin (poslije šafrana)
• Benzaldehid
(iz višanja, breskvi, badema)
• Toluen
(iz Tolu balzama)
• Benzen, C6H6, – Michael Faraday, 1825. London
• izoliran iz uljnog ostatka gasa za osvjetljenje
1791-1867
Friedrich August Kekulé (1829-1896)
Kekuléov originalni model benzena.
C
CC
C
CCH
H
H
H
H
H
C
CC
C
CC
H
H
H
H
H
H
C
CC
C
CC
H
H
H
H
H
H
Kekuleove rezonantne forme
ili ili
..O
HO
HO
NCH3
C
O OCH2CH2N(CH2CH3)2 N
N
Cl
O
Estron Morfin
Diazepam (Valium)
Prirodni.....i
...sintetski aromatski spojevi...kao lijekovi..
Prokain
...sintetski aromatski spojevi...kao lijekovi..
Neki aromatski spojevi nađeni u katranu uglja
• MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi - benzen osnova imena.
• Sam benzen je dobio ime prema benzojevoj kiselini koja je izolirana iz tzv. benzoa smole, a iz koje se može dobiti benzen.
Brombenzen Nitrobenzen Propilbenzen
Fluorbenzen
(1,1-Dimetiletil)benzen (terc-Butilbenzen)
• Alkilsupstituirani benzeni (Areni)– alkilna grupa u bočnom lancu ima 6 C-atoma ili manje
CH2CH3
Etilbenzen
• Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma
CHCH2CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH2
CH2CH2CH2
Fenilna grupa
1,3-Difenilpropan
2-Fenilheptan
4-Fenilnonan
• Benzilna grupa je drugi naziv za monosupstituirani metilbenzen (toluen)
Benzilna grupa Benzilbromid
Br
Difenileter Dibenzileter
Mogu se imenovati na dva načina. Obje metode opisuju odnos dva supstituenta na šesteročlanom aromatskom prstenu:
• Sistematsko numerisanje aromatskog prstena (IUPAC)
• Korištenje prefiksa orto-, meta- ili para-.
Br
Br
NO2
NO2
CH3
CH3
o-dibrombenzen m-dinitrobenzen p-dimetilbenzen 1,2-dibrombenzen 1,3-dinitrobenzen 1,4-dimetilbenzen
orto = o- = 1,2-disupstitucija
meta = m- = 1,3-disupstitucija
para = p- = 1,4-disupstitucija
1,2-Dihlorbenzen 1-Brom-3-nitrobenzen 1-Etil-4-(1-metiletil)benzen
(o-Dihlorbenzen) (m-Bromnitrobenzen) (p-Etilizopropilbenzen)
• Postoje brojna nesistematska (trivijalna) imena za monosupstituirane i disupstituirane derivate benzena koje dozvoljava IUPAC:
Metilbenzen 1,2-Dimetilbenzen 1,3,5-Trimetilbenzen Etenilbenzen Metoksibenzen (Toluen) (o-Ksilen) (Mezitilen) (Stiren) (Anisol)
OH NH2 CN C OCH3
CH3
CH3 OH
CH3
Fenol Anilin Benzonitril Acetofenon
Krezol
CH(CH3)2 CH CH2 OCH3 COOH CH(CH3)2 CH CH2 OCH3 COOH
Kumen Benzojeva kiselina
• Imenuju se označavanjem broja položaja svakog supstituenta u prstenu tako da imaju što je moguće manji broj, a navode se abecednim redom ispred osnovnog imena – benzen, odnosno dozvoljenog trivijalnog imena koje se uzima za osnovu.
1-Brom-2,3-dimetilbenzen 1,2,4-Trinitrobenzen 1-Etenil-3-etil-5-etinilbenzen
2-Brom-4-hlor-1-nitrobenzen 4-Brom-1-hlor-2-nitrobenzen 1-Brom-4-hlor-2-nitrobenzen
4-Brom-1,2-dimetilbenzen 2,5-Dimetilfenol 2,4,6-Trinitrotoluen (TNT)
5-Brom-2-nitrotoluen 3-Brom-4-hlorfenol 2-Etil-4-jodanilin
CH3
NO2
Cl
Br
NO2
CH2CH3
OH
Br
Cl
4-Brom-2-etil-1-nitrobenzen 5-brom-2-hlorfenol 4-hlor-2-nitrotoluen NE 1-brom-3-etil-4-nitrobenzen
• Losioni za sunčanje koji se naosi na tijelo da zaštiti kožu sadrži PABA
Naftalen Antracen
Tetracen (Naftacen) Fenantren
Da bi spoj bio aromatičan, mora:
• biti cikličan
• biti planaran
• imati jednu p orbitalu na svakom atomu u prstenu
• imati delokalizovan, konjugirani sistem
• imati 4n + 2 p elektrona (za n = 0, 1, 2, itd.)
Hückelov broj elektrona = 2, 6, 10, 14, 18, itd.
Erich Hückel
1896 –1980,
H
HH
# p e = 6 2 6 6
NE-AROMATSKI SISTEMI:
HH
H
# p e = 4 8 4 10
Some Non-Aromatic SystemsSome Non-Aromatic Systems
HH
H
# # pp e = 4e = 4 88 44 10 10
(not planar!)(not planar!)
HH
H
nije planaran!
# p e = 10
• iz katrana kamenog uglja (odvajanje frakcionom destilacijom)
• najveće količine se dobivaju iz alkana u nafti
• katalitičko reformiranje ili platforming:
CH3(CH2)4CH3Pt
400oC+ 4 H2
n-heksan benzen
• Visok stepen nezasićenosti (SN = 4; prsten i 3 C=C veze), a ipak ne adira Br2 kao alkeni
• Reaguje sa Br2 u prisustvu FeBr3 katalizatora u reakciji SUPSTITUCIJE, a ne adicije.
Benzen Brombenzen (supstitucioni produkt)
(Adicioni produkt) ne nastaje
Rezonantna energija benzena računata iz toplote hidrogenacije – DH. Benzen je za 150 kJ/mol (36 kcal/mol) stabilniji nego što bi se moglo očekivati za “cikloheksatrien”!