Composé aromatique
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Enchimie organique,lescomposés aromatiquessont desmoléculestelles que lebenzènedont les atomes forment desstructurescycliques et planes particulièrementstables.Le terme « aromatique », introduit parAugust Wilhelm von Hofmannen 1855, fait référence au fait que ces composés peuvent avoir uneodeurforte contrairement auxhydrocarbures saturésbien qu'on sache aujourd'hui qu'il n'existe pas de relation directe entre les propriétésolfactiveset l'aromaticitéchimique. Cette dernière est en effet définie pour uncomposé organiquecontenant unsystème cycliquepar larègle d'aromaticité de Hückel:le système cyclique doit être plan et posséder (4n+ 2)électronsdélocalisés,nétant unentier naturelquelconque. Si le cycle contient des éléments autres que le carbone et l'hydrogène, on parle d'hétérocyclearomatique.
Les composés aromatiques libérés par les fleurs sont les substances les plus communes dans leur parfum[1].
Aromaticité du benzène
[modifier|modifier le code]Le modèle des hydrocarbures aromatiques est lebenzèneC6H6,constitué d'un cycle à 6atomesdecarboneformant un hexagone régulier et comportant six électrons délocalisés. La représentation de ce système est un hexagone dans lequel troisliaisons doublesalternent avec troisliaisons simples.Les six liaisons sont de longueur identique, intermédiaire entre les longueurs de la simple et de la double liaison.
Le modèle développé parKékulépour le benzène consiste en deux formesmésomères,qui correspondent aux liaisons doubles et simples changeant de positions. Une autre représentation est celle de laliaison πau-dessus ou sous l'anneau. Ce modèle représente plus correctement la position de la densité d'électron dans l'anneau aromatique.
Typologie
[modifier|modifier le code]Dérivés du benzène
[modifier|modifier le code]Les composés ci-dessous comportent un seul cycle aromatique à six atomes de carbone:
- lebenzène;
- leshydrocarbures aromatiquesmonocycliques, parfois nommésalkylbenzènes:toluène,xylènes,éthylbenzène,cumène,styrène,mésitylène,etc.;
- lephénolet lescomposés phénolés;
- l'anilineet lesamines aromatiquesmonocycliques, comme lap-phénylènediamine;
- l'acide benzoïque;
- lechlorobenzène;
- lenitrobenzène;
- l'acide salicyliqueet l'acide acétylsalicylique(aspirine);
- leparacétamol;
- l'acide picrique;
- letrinitrotoluène;
- laphénacétine.
Hétérocycles aromatiques
[modifier|modifier le code]Leshétérocyclessont une classe de composés dans lesquels un ou plusieursatomesde carbone d'un composé cyclique est remplacé par un élément dit hétérogène comme l'oxygène,l'azote,lephosphore,lesoufre,etc.Les hétérocycles les plus courants contiennent un atome d'azote ou d'oxygène, par exemple:
- lapyridine
- lefurane
- lethiophène
- lepyrrole
- laporphyrine
- lachlorine
- l'indole
- lebenzofurane
- laquinoléine
- l'isoquinoléine
Les petits systèmes hétérocycliques aromatiques sont leborirèneet la forme cationique de l'aziridine.
Aromatiques polycycliques
[modifier|modifier le code]- LenaphtalèneC10H8(2 cyclesaccolés)
- L'anthracèneC14H10(3 cyclesaccolés)
Quelques arènes importants sont appelés HAP,hydrocarbure aromatique polycyclique(PAH en anglais). Ils sont composés de 4 à7 cycles.Un HAP connu est lebenzopyrènequi est trèscancérogène. Les HAP forment une vaste famille de composés aux propriétés similaires.
Les HAP existent à l'état naturel dans le pétrole brut: on les appelle les hydrocarbures pétrogéniques. Ils se caractérisent par une forte proportion d'hydrocarbures aromatiques ramifiés, c'est-à-dire substitués par desgroupes alkyle. La pyrolyse et la combustion incomplète de matières organiques, comme l'incinération des déchets, la combustion du bois, du charbon, le fonctionnement desmoteurs à essenceou desmoteurs Dieselproduisent aussi des HAP: on les appelle les hydrocarbures pyrogéniques. La combustion des cigarettes produit des HAP et contribue à la présence d'HAPs dans les bâtiments. Ces HAP, liés à l'activité humaine, sont peu ramifiés et ce sont surtout ceux-là qui sont présents dans notre environnement, généralement sous forme de mélanges plus ou moins complexes.
La présence de HAP dans l'environnement est préoccupante, essentiellement à cause de leurs propriétés cancérigènes. C'est tout particulièrement le cas dubenzopyrène,dubenzoanthracène,dubenzofluoranthène,de l'indéno pyrèneet dubenzopérylène.
La plupart des HAP sont assez résistants à labiodégradation.Cette dégradation se fait dans les couches superficielles du sol, grâce notamment à l'action de certainesbactéries. La majorité des HAP présents dans les eaux de surface ont une origine atmosphérique et, pour la plupart, sont adsorbés sur les sédiments.
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques pourraient être présents dans lespoussières interstellaires. Ces molécules sont très résistantes aux conditions hostiles existant dans le milieu interstellaire et présentent desspectresen accord avec les raies observées dans les poussières interstellaires, notamment aux longueurs d'onde de 6,2 / 7,7 / 8,3 / 11,3 et 12,8µm. Formées d'une vingtaine à quelques centaines d'atomes, ces molécules sont nettement plus grandes que les autres molécules détectées dans le milieu interstellaire.
En 1994, Moreels proposa la présence dephénanthrènedans lacomète de Halleypour expliquer la raie à3,28μm,raie aussi observée dans plusieurs autrescomètes[2].
Références
[modifier|modifier le code]- (en)F.P. Schiestl & S. Dötterl, «Feeding-induced rearrangement of green leaf volatiles reduces moth oviposition»,Ecology LettersThe evolution of floral scent and insect chemical communication,vol.13,no5,,p.643-656(DOI10.1111/j.1461-0248.2010.01451.x).
- Bockelée-Morvanet al.,1995.
