Aromatičnost
Uorganskoj hemiji,strukturenekih atomskih prstenova su neuobičajeno stabilne.Aromatičnostje hemijska osobina kojomkonjugovaniprsten nezasićenih veza,slobodnih parova,ilipraznih orbitalapokazuje stabilizaciju jaču nego što bi se očekivalo kao posledica same konjugacije. To se takođe smatra manifestacijom cikličnedelokalizacijeirezonance.[1][2][3]
Obično se smatra da je to zato što suelektronislobodni da se kreću oko kružnog aranžmanaatomakoji su alternativno jednostruko- i dvostruko-vezanijedan za drugog. Na te veze se može gledati kao hibrid jednostrukih i dvostrukih veza, gde je sve veza u prstenu identične. Ovaj uobičajeni model aromatičnog prstena, zapravo ideju da jebenzenformiran od šestočlanog ugleničnog prstena sa naizmeničnim jednostrukim i dvostrukim vezama (cikloheksatrien), je razvioFridrih Kekule.Model benzena se sastoji od dverezonantneforme. Benzen je stabilniji molekul nego što bi se očekivalo bez uzimanja u obzir delokalizacije naelektrisanja.
Kao što je standardno zarezonantne dijagrame,dvoglava strela se koristi da se ukaže da dve strukture nisu distinktni entiteti, nego samo hipotetične mogućnosti. Nijedna od njih nije precizna reprezentacijastvarnogjedinjenja, koje je najbolje prikazano kao hibrid (prosek) tih struktura, što se može videti sa leve strane. C=C je kraća od C−C veze, dok je benzen perfektno heksagonalan — svih šest ugljenik-ugljenik veza imaju istudužinu,koja je izmeđujednostrukeidvostrukeveze.
Bolja reprezentacija je ta sa cirkularnom π vezom (Armstrongovunutrašnji krug), u kojoj je elektronska gustina ravnomerno distribuirana krozπ-vezeiznad i ispod prstena. Ova model korektnije predstavlja lokaciju elektronske gustine unutar aromatičnog prstena.
Jednostruke veze su formirane sa elektronima u liniji između dva ugljenika. One se nazivajuσ-vezama.Dvostruke veze se sastoje of σ-veze i π-veze. π-veze se formiraju preklapanjematomskih p-orbitalaiznad i ispod ravni prstena. Sledeći dijagram pokazuje pozicije tih p-orbitala:
Pošto su one van ravni atoma, te orbitale mogu slobodno da interaguju jedna s drugom, i da postanu delokalizovane. To znači da umesto da su vezeni za jedan atom ugljenika, svi elektroni se deli između svih šest atoma u prstenu. Pošto, nema dovoljno elektrona da se formiraju dvostruke veze na svim ugljenikovim atomima, nego "ekstra" elektroni pojačavaju sve veze prstena podjednako. Rezultirajućamolekularska orbitalaima π simetriju.
Velika većina aromatičnih jedinjenja su jedinjenja ugljenika, mada ta jedinjenja ne moraju da budi ugljovodonici.
Kodheterocikličniharomatičnih jedinjenja (heteroaromata), jedan ili više atoma u aromatičnom prstenu nije ugljenik. To može da umanji aromatičnost prstena, i tako (kao što je to slučaj safuranom) poveća njegovu reaktivnost. Drugi primeri supiridin,pirazin,imidazol,pirazol,oksazol,tiofen,i njihovi benzanilisani analozi (npr.benzimidazol).
Policiklični aromatični ugljovodonicisu molekuli koji sadrže dva ili više jednostavna aromatična prstena vezan putem zajedničke veze, i.e. prsteni dele dva atoma. Primeri sunaftalen,antracenifenantren.
Postoji veliki brojhemijskih jedinjenjakoja su aromatični prstenovi sa jednim ili više vezanih supstituenata. Primeri sutrinitrotoluen(TNT),acetilsalicilna kiselina(aspirin),paracetamol,iDNKnukleotidi.
Aromatičnost je isto tako nađena kodjona:ciklopropenilnikatjon (2e sistem),ciklopentadienilnianjon (6e sistem),tropilijumskijon (6e) iciklooktatetraenskidianjon (10e). Aromatične osobine su bile pripisane ne-benzenoidnim jedinjenjima kao što jetropon.Granični slučaj aromatičnih osobina poseduje klasa jedinjenja zvanihciklofani.
- ↑Schleyer, Paul von Ragué (2001). „Introduction: Aromaticity”.Chemical Reviews101(5): 1115.DOI:10.1021/cr0103221.PMID11749368.
- ↑A. T. Balaban, P. v. R. Schleyer and H. S. Rzepa (2005). „Crocker, Not Armit and Robinson, Begat the Six Aromatic Electrons”.Chemical Reviews105:3436–3447.DOI:10.1021/cr0300946.
- ↑Schleyer, Paul von Ragué (2005). „Introduction: DelocalizationPi and Sigma”.Chemical Reviews105:3433.DOI:10.1021/cr030095y.