8.12: aromatiska föreningar: struktur & nomenklatur

inlärningsmål

  • känner igen aromatiska föreningar från strukturella formler.
  • namnge aromatiska föreningar givna formler.
  • skriv formler för aromatiska föreningar med tanke på deras namn.

historiskt kallades bensenliknande ämnen aromatiska kolväten eftersom de hade distinkta aromer., Idag är en aromatisk förening någon förening som innehåller en bensenring eller har vissa bensenliknande egenskaper (men inte nödvändigtvis en stark arom). Du kan känna igen de aromatiska föreningarna i denna text genom närvaron av en eller flera bensenringar i deras struktur. Några representativa aromatiska föreningar och deras användningsområden listas i tabell \(\PageIndex{1}\), där bensenringen representeras som c6h5.,>

phenol C6H5–OH disinfectant; starting material for the synthesis of resins, drugs, and other organic compounds toluene C6H5–CH3 solvent; gasoline octane booster; starting material for the synthesis of benzoic acid, benzaldehyde, and many other organic compounds

Example \(\PageIndex{1}\)

Which compounds are aromatic?,

lösning

  1. föreningen har en bensenring (med en kloratom ersatt för en av väteatomerna); den är aromatisk.
  2. föreningen är cyklisk, men den har ingen bensenring; den är inte aromatisk.
  3. föreningen har en bensenring (med en propylgrupp ersatt med en av väteatomerna); den är aromatisk.,
  4. föreningen är cyklisk, men den har ingen bensenring; den är inte aromatisk.

övning \(\PageIndex{1}\)

vilka föreningar är aromatiska?

  • i International Union of pure and Applied Chemistry (IUPAC) system benämns aromatiska kolväten som bensenderivat. Figur\ (\PageIndex{1}\) visar fyra exempel., I dessa strukturer är det oväsentligt om den enda substituenten är skriven på toppen, sidan eller botten av ringen: en hexagon är symmetrisk och därför är alla positioner likvärdiga.

    figur \(\Pageindex{1}\): Vissa bensenderivat. Dessa föreningar namnges på vanligt sätt med den grupp som ersätter en väteatom som heter som en substituentgrupp: Cl som kloro, Br som bromo, i som Jodo, NO2 som nitro och CH3CH2 som etyl.,

    även om vissa föreningar hänvisas till uteslutande av IUPAC-namn, betecknas vissa oftare med vanliga namn, vilket anges i tabell \(\PageIndex{1}\).

    När det finns mer än en substituent är hexagonens hörn inte längre likvärdiga, så vi måste ange de relativa positionerna. Det finns tre möjliga disubstituerade bensener, och vi kan använda siffror för att skilja dem (figur \(\PageIndex{2}\))., Vi börjar numrera vid kolatomen till vilken en av grupperna är fäst och räknar mot kolatomen som bär den andra substituentgruppen med den kortaste vägen.

    figur \(\PageIndex{2}\): de tre Isomeriska Diklorbensenerna

    exempel \(\pageindex{2}\)

    namnge varje förening med både det vanliga namnet och IUPAC-namnet.,

    lösning

    1. bensenringen har två klor atomer (dikloro) i första och andra positionerna. Föreningen är o-diklorbensen eller 1,2-diklorbensen.
    2. bensenringen har en metyl – (CH3) – grupp. Föreningen kallas därför som ett derivat av toluen. Brom-atomen ligger på den fjärde kolatomen, räknat från metylgruppen. Föreningen är p-bromotoluen eller 4-bromotoluen.,
    3. bensenringen har två nitro – (NO2) – grupper i första och tredje positionen. Det är M-dinitrobensen eller 1,3-dinitrobensen.

    Obs: nitro (NO2) – gruppen är en vanlig substituent i aromatiska föreningar. Många nitroföreningar är Explosiva, framför allt 2,4,6-trinitrotoluen (TNT).

    övning \(\PageIndex{2}\)

    namnge varje förening med både det gemensamma namnet och IUPAC-namnet.,

  • ibland hittas en aromatisk grupp som en substituent bunden till en icke-aromatisk enhet eller till en annan aromatisk ring. Gruppen av atomer som återstår när en väteatom avlägsnas från en aromatisk förening kallas en arylgrupp., Den vanligaste aryl-gruppen är härledd från bensen (C6H6) genom att ta bort en väteatom (C6H5) och kallas en fenylgrupp, från feno, ett gammalt namn för bensen.

    polycykliska aromatiska kolväten

    vissa vanliga aromatiska kolväten består av sammansmälta bensenringar—ringar som delar en gemensam sida. Dessa föreningar kallas polycykliska aromatiska kolväten (PAH).

    de tre exemplen som visas här är färglösa, kristallina fasta ämnen som vanligtvis erhålls från koltjära., Naftalen har en skarp lukt och används i malkulor. Antracen används vid tillverkning av vissa färgämnen. Steroider, en stor grupp av naturligt förekommande ämnen, innehåller fenantrenstrukturen.

    för din hälsa: polycykliska aromatiska kolväten och Cancer

    den intensiva uppvärmning som krävs för destillering av koltjära resulterar i bildandet av PAH. I många år har det varit känt att arbetare i koltjära raffinaderier är mottagliga för en typ av hudcancer som kallas tjärcancer. Undersökningar har visat att ett antal PAH är cancerframkallande., En av de mest aktiva cancerframkallande föreningarna, bensopyren, förekommer i koltjära och har också isolerats från cigarettrök, bil avgaser och kolbroiled biffar. Det uppskattas att mer än 1000 t bensopyren släpps ut i luften över USA varje år. Endast några milligram bensopyren per kg kroppsvikt krävs för att inducera cancer hos försöksdjur.,

    biologiskt viktiga föreningar med bensenringar

    ämnen som innehåller bensenringen är vanliga hos både djur och växter, även om de är rikligare i de senare. Växter kan syntetisera bensenringen från koldioxid, vatten och oorganiska material. Djur kan inte syntetisera det, men de är beroende av vissa aromatiska föreningar för överlevnad och måste därför få dem från mat. Fenylalanin, tyrosin och tryptofan (essentiella aminosyror) och vitaminerna K, B2 (riboflavin) och B9 (folsyra) innehåller alla bensenringen., Många viktiga droger, varav några visas i tabell \(\PageIndex{2}\), har också en bensenring.

    hittills har vi bara studerat aromatiska föreningar med kolhaltiga ringar. Men många cykliska föreningar har ett annat element än kolatomer i ringen. Dessa föreningar, som kallas heterocykliska föreningar, diskuteras senare. Några av dessa är heterocykliska aromatiska föreningar.,v id=”c846105342″>

    ibuprofen amphetamine sulfanilamide

    Concept Review Exercises

    1. Briefly identify the important characteristics of an aromatic compound.,

    2. vad menas med meta -, ortho-eller para-prefixen? Ge namnet och rita strukturen för en förening som illustrerar var och en.

    3. vad är en fenylgrupp? Ge strukturen för 3-fenyloktan.

    svar

    1. en aromatisk förening är en förening som innehåller en bensenring eller har vissa bensenliknande egenskaper.,iv>

      ortho = 1,2 disubstitution

      para = 1,4 disubstitution eller 1-bromo-4-klorobensen

  • phenylgrupp: c6h5 eller

    3-fenyloktan:

  • Key Takeaway

    • aromatiska föreningar innehåller en bensenring eller har vissa bensenliknande egenskaper; för våra ändamål kan du känna igen aromatiska föreningar genom närvaron av en eller flera bensenringar i deras struktur.,

    Exercises

    1. Is each compound aromatic?

    2. Is each compound aromatic?

    3. Draw the structure for each compound.,

      1. toluen
      2. m-dietylbensen
      3. 3,5-dinitrotoluen
    4. Rita strukturen för varje förening.

      1. p-diklorbensen
      2. naftalen
      3. 1,2,4-trimetylbensen
    5. namnge varje förening med dess IUPAC-namn.,

    6. namnge varje förening med sitt IUPAC-namn.,8e6e02da”>

    svar

      1. ja Nej
      1. etylbensen isopropylbensen o-bromotoluen

      2. 3,5-diklorotoluen

    Share

    Lämna ett svar

    Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *