Composés aromatiques

Hydrocarbures aromatiques Ils sont dits aromatiques parce qu’un grand nombre d’entre eux ont des odeurs agréables! Leurs propriétés diffèrent d’une manière marquante de celles des hydrocarbures aliphatiques. Les hydrocarbures aromatiques subissent la substitution ionique tandis que les composés aliphatiques subissent l’addition ionique aux doubles et triples liaisons et la substitution radicalaire à un hydrogène primaire, secondaire ou tertiaire.

Nomenclature chlorobenzène nitrobenzène

Nomenclature toluène aniline phénol acide benzoïque acide benzènesulfonique anisole

Nomenclature o-dibromobenzène 1,2-dibromobenzène m-chloronitrobenzène p-dinitrobenzène 1,4-dinitrobenzène

Nomenclature p-iodoaniline 4-iodoaniline 1,3,5-trichlorobenzène 2,4,6-trinitrotoluène

Composés aromatiques anthanylate de méthyle - goût et parfum de raisin essence de pirole safrole - parfum de “root beer” mescaline - euphorisant

Le benzène La formule moléculaire du benzène est C6H6. Comment pouvons-nous disposer ces atomes? La structure “cyclohexatriène” a été proposée pour le benzène par Kekulé en 1865:-

Le benzène Il y a quelques autres structures de cette formule:- Mais il y a des preuves en faveur de la structure “cyclohexatriène.”

Le benzène 1. Il y a seulement un benzène monosubstitué de formule C6H5Y - chaque hydrogène du benzène doit être équivalent. 2. Il y a trois isomères disubstitués:-

Le benzène Mais...... double liaison liaison simple et sa structure est …? Qu’est-ce qu’on observe dans le labo?

Réactions de benzène Le cycle du benzène est très stable - il subit les réactions de substitution plutôt que les réactions d’addition. Cependant: Ainsi, le benzène n’est pas un triène simple parce qu’il ne réagit pas avec une solution de brome dans du tétrachlorure de carbone.

Chaleurs d’hydrogénation Les chaleurs d’hydrogénation et de combustion sont plus faibles que prévu:

Chaleurs d’hydrogénation

Chaleurs d’hydrogénation

Chaleurs d’hydrogénation

Chaleurs d’hydrogénation

Chaleurs d’hydrogénation Les chaleurs d’hydrogénation et de combustion sont plus faibles que prévu. La chaleur d’hydrogénation est inférieure de 152 kJ à la chaleur d’hydrogénation de trois moles de cyclohexène. Le benzène est plus stable de 152 kJ que l’on prévoirait pour le “cyclohexatriène.”

La structure de Kekulé Le benzène est une molécule plane avec six atomes de carbone, distants entre eux de 1,397Å. Tous les angles sont de 120o. La structure de Kekulé ne rend pas bien compte des propriétés de cette molécule.

Résonance La structure est un hybride de résonance des deux structures de Kekulé: L’hybride de résonance est plus stable que chacune des structures de Kekulé. Cette énergie de 152 kJ est appelée l’énergie de résonance.

Description orbitale du benzène

Description orbitale du benzène

Caractère aromatique Composés dont la formule moléculaire indique un grand degré de insaturation. Composés résistants aux réactions d’addition. Composés qui subissent les réactions de substitution électrophile. Leurs molécules sont cycliques et planes.

Règle de Hückel Hückel a émis l’hypothèse que les composés aromatiques avaient une molécule contenant des nuages cycliques d’électrons  délocalisés au-dessus et au-dessous du plan de la molécule et que les nuages  devaient contenir un total de (4n+2) électrons . Donc, pour qu’il y ait un caractère aromatique, le nombre d’électrons  doit être 2 ou 6 ou 10 etc.

Cyclopentadiène cation de cyclopentadiényle anion de cyclopentadiényle radical de cyclopentadiényle électrons : 4 5 6 anti aromatique aromatique antiaromaticité: R. Breslow, D.R. Murayama, S. Murahashi, et R. Grubbs, J. Amer. Chem. Soc., 95, 6688 (1973).

Le dicyclopentadiénylfer le ferrocène

Le cation tropylium Le bromure de tropylium, C7H7Br, fond > 200C. Il est soluble dans l’eau et n’est pas soluble dans les solvants non polaires. Il donne un précipité de bromure d’argent avec du AgNO3.

Aromatiques?

Hème L’hème est la partie non peptidique de l’hémoglobine. L’hème est responsable de la fixation de l’oxygène.

Composés aromatiques en biochimie Trois acides aminés essentiels à la synthèse des protéines contiennent un cycle benzénique:

Composés aromatiques en biochimie L’organisme humain ne possède pas les mécanismes biochimiques nécessaires à la synthèse du cycle benzénique. Ainsi les dérivés de la phénylalanine et du tryptophane sont essentiels dans la diète. La tyrosine peut être synthétisée à partir de la phénylalanine dans une réaction catalysée par la phénylalanine hydroxylase.

Composés aromatiques en biochimie Les composés hétérocycliques aromatiques sont présents dans de nombreux systèmes biochimiques. Les dérivés de la purine et de la pyrimidine sont des constituants essentiels de l’ADN et de l’ARN.