Generalización De La Aromaticidad: Regla De Hückel.

Generalización de la aromaticidad: Regla de Hückel.
Durante muchos años se supuso que la gran energía de resonancia del benceno sería común en otros polienos cíclicos con enlaces dobles conjugados. De modo genérico se denominan anulenos todos los polienos cíclicos con enlaces simples y dobles alternados. Por ejemplo, el benceno es el anuleno de seis miembros y por tanto se le puede llamar[6]anuleno. El ciclobutadieno es el [4]anuleno, el ciclooctatetraeno es el [8]anuleno y el ciclopentaeno es el [10]anuleno.

Sin embargo, no todos los polienos conjugados cíclicos gozan de la excepcional estabilidad termodinámica asociada al benceno. Por ejemplo, el ciclobutadieno ([4]anuleno) nunca se ha aislado o purificado porque experimenta una rápida dimerización de Diels-Alder. Para evitar estareacción el ciclobutadieno se debe preparar en bajas concentraciones y en fase gaseosa como moléculas individuales, que se atrapan en argón a muy baja temperatura. Este no es el comportamiento esperable de un compuesto que debería tener, al igual que el benceno, una estabilidad excepcional.
El ciclooctatetraeno ([8]anuleno) se sintetizó en 1911 por Richard Willstätter y se pudo demostrar que nopresentaba la química típica de los compuestos aromáticos. Por ejemplo, el bromo se decolora fácilmente en contacto con este compuesto y el permanganato oxida sus dobles enlaces. De hecho, y al contrario que el benceno, el cicloocatetraeno no es plano. Su conformación más estable es de bote lo que provoca un deficiente solapamiento entre los orbitales 2p adyacentes.

Condiciones para laaromaticidad.
La conclusión que se deduce de los casos del ciclobutadieno y ciclooctatetraeno es que no todos los anulenos son compuestos aromáticos. Para que un compuesto sea aromático, y por tanto posea una elevada estabilidad termodinámica y una reactividad química diferente de la de los alquenos y polienos conjugados, debe cumplir las siguientes condiciones:
1) Su estructura debe ser cíclica y debecontener enlaces dobles conjugados.
2) Cada átomo de carbono del anillo debe presentar hidridación sp2, u ocasionalmente sp, con al menos un orbital p no hidridizado.
3) Los orbitales p deben solaparse para formar un anillo continuo de orbitales paralelos. La estructura debe ser plana o casi plana para que el solapamiento de los orbitales p sea efectivo.
4) Además debe cumplir la regla de Hückelcuyo enunciado es el siguiente:
Para que un compuesto sea aromático el número de electrones p en el sistema cíclico tiene que ser 4n+2, siendo n un número entero.
Si el número de electrones p en el sistema cíclico es 4n, siendo n un número entero, el compuesto es antiaromático.
Al emplear la regla de Hückel se debe estar seguro que el compuesto bajo consideración cumple con los criterios de unsistema aromático o antiaromático, es decir debe tener un anillo continuo de orbitales p que se solapan en una conformación plana.
El benceno es un [6]anuleno con un anillo continuo de orbitales p que se solapan.
En el benceno hay seis electrones p de modo que es un sistema 4n+2, con n=1. La regla de Hückel predice que el benceno será aromático.
El ciclobutadieno es un [4]anuleno con un anillocontinuo de orbitales p que se solapan pero tiene cuatro electrones p. Como es un sistema 4n, con n=1, la regla de Hückel predice que el ciclobutadieno será antiaromático.
El ciclooctatetraeno es un [8]anuleno con ocho electrones p. Al aplicar la regla de Hückel al ciclooctatetraeno se predice que este compuesto debe ser antiaromático: 4n electrones p con n=2. Sin embargo, este compuesto nomuestra la alta inestabilidad asociada a los compuestos antiaromáticos, como el ciclobutadieno. Por otra parte, su reactividad tampoco es la de un compuesto aromático puesto que su comportamiento químico es el de un alqueno. El ciclooctatetraeno, al contrario que el benceno no es plano y por lo tanto no puede presentar un solapamiento continuo de orbitales p, que es una característica fundamental de...