Comparendo

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Aromaticidad Benceno
1 Compuestos alifáticos y aromáticos 2 Estructura del benceno 3 Fórmula molecular. Número de isómeros. 4 Estabilidad del anillo bencénico. Reacciones del benceno 5 Estabilidad del anillo bencénico. 6 Longitudes de los enlaces carbono-carbono del benceno 7 Estructura resonante del benceno 8 Descripción orbital del benceno 9 Representación del anillobencénico 10 Carácter aromático. La regla 4n + 2 de Hückel 11 Nomenclatura de los derivados del benceno 12 Análisis elemental cuantitativo: nitrógeno y azufre 1 Compuestos alifáticos y aromáticos
Los químicos han considerado útil dividir todos los compuestos orgánicos en dos grandes clases: compuestos alifáticos y compuestos aromáticos. Los significados originales de las palabras alifático (graso)y aromático (fragante) han dejado de tener sentido. Los compuestos alifáticos son los de cadena abierta y los cíclicos que se les asemejan. A excepción de la aparición ocasional de un grupo fenilo (C6H5), las partes de hidrocarburo de los compuestos estudiados hasta ahora han sido alifáticas. Los compuestos aromáticos son el benceno y los compuestos de comportamiento químico similar. Laspropiedades aromáticas son las que distinguen al benceno de los hidrocarburos alifáticos. La molécula bencénica es un anillo de un tipo muy especial. Hay ciertos compuestos también anulares que parecen diferir estructuralmente del benceno y sin embargo se comportan de forma similar. Resulta que estos otros compuestos se parecen estructuralmente al benceno en su estructura electrónica básica, por lo quetambién son aromáticos. Los hidrocarburos alifáticos alcanos, alquenos, alquinos y sus análogos cíclicos reaccionan principalmente por adición y sustitución por radicales libres: la

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01/10/2007

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primera ocurre en los enlaces múltiples; la segunda, en otros puntos de la cadena alifática. Vimos que estas mismas reacciones sucedenen las partes hidrocarbonadas de otros grupos funcionales, y la reactividad de estos últimos, por la presencia de la parte de hidrocarburo. En cambio, veremos que los hidrocarburos aromáticos se caracterizan por su tendencia a la sustitución heterolítica. Además, estas mismas reacciones de sustitución son características de anillos aromáticos dondequiera que aparezcan, independientemente de losotros grupos funcionales que la molécula pudiera contener. Estos últimos afectan a la reactividad de los anillos aromáticos, y viceversa. En este capítulo examinaremos la cualidad fundamental de la aromaticidad: cómo difieren en comportamiento lso compuestos aromáticos de los alifáticos, y qué hay en sus estructuras que los hace diferentes. Después veremos cómo se realizan estas reacciones aromáticascaracterísticas, y cómo se ven afectadas por los sustituyentes que se encuentran en el anillo aromático. Posteriormente tomaremos un punto de vista opuesto y analizaremos los notables efectos que ejercen los anillos aromáticos, actuando como sustituyentes, sobre reacciones que ocurren en otras partes de la molécula. En el resto del libro actuaremos como químicos orgánicos y examinaremos lasmoléculas alifáticas y aromáticas según aparezcan, o, como sucede corrientemente, las dos moléculas, alifáticas y aromáticas. Es importante no atribuir un valor excesivo a la división entre sustancias alifáticas y aromáticas. Aunque es muy útil, a menudo es menos importante que otras clasificaciones. Las similitudes entre ácidos alifáticos y aromáticos, por ejemplo, o entre aminas alifáticas yaromáticas, son más importantes que las diferencias.

2 Estructura del benceno
Por nuestra definición de los compuestos aromáticos es evidente que todo estudio de su química debe comenzar con un análisis del benceno. El benceno se conoce desde 1825, y sus propiedades químicas y físicas son mejor conocidas que las de ningún otro compuesto orgánico. A pesar de ello, hasta el año 1931 no se había...