Ero sivun ”Aromaattinen yhdiste” versioiden välillä

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
[katsottu versio][katsottu versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Ei muokkausyhteenvetoa
JAnDbot (keskustelu | muokkaukset)
p r2.7.2) (Botti lisäsi: de, eo, et, hr, lt, sr
Rivi 30: Rivi 30:
[[cs:Aromaticita]]
[[cs:Aromaticita]]
[[da:Aromatisk forbindelse]]
[[da:Aromatisk forbindelse]]
[[de:Aromaten]]
[[et:Aromaatsed ühendid]]
[[el:Αρωματικός χαρακτήρας]]
[[el:Αρωματικός χαρακτήρας]]
[[en:Aromaticity]]
[[en:Aromaticity]]
[[es:Aromaticidad]]
[[es:Aromaticidad]]
[[eo:Aromatoj]]
[[fa:پیوند آروماتیک]]
[[fa:پیوند آروماتیک]]
[[fr:Aromaticité]]
[[fr:Aromaticité]]
[[ga:Aramatacht]]
[[ga:Aramatacht]]
[[ko:방향성]]
[[ko:방향성]]
[[hr:Aromatski spojevi]]
[[lt:Aromatiniai junginiai]]
[[mk:Ароматично соединение]]
[[mk:Ароматично соединение]]
[[nl:Aromaticiteit]]
[[nl:Aromaticiteit]]
Rivi 45: Rivi 50:
[[ru:Ароматичность]]
[[ru:Ароматичность]]
[[sl:Aromatičnost]]
[[sl:Aromatičnost]]
[[sr:Aromatičnost]]
[[sv:Aromaticitet]]
[[sv:Aromaticitet]]
[[uk:Ароматичність]]
[[uk:Ароматичність]]

Versio 18. kesäkuuta 2012 kello 14.46

Bentseenin resonanssi
Bentseenin resonanssi

Aromaattiset yhdisteet ovat kemiallisia yhdisteitä, joissa on rengasrakenne, jonka elektronit ovat delokalisoituneet koko renkaan alueelle. Usein termiä käytetään synonyyminä bentseenirenkaan sisältäville yhdisteille, mutta muitakin aromaattisia yhdisteitä on olemassa.

Bentseenin lisäksi tyypillisiä yksirenkaisia aromaattisia yhdisteitä, tärkeitä synteesien lähtöaineita ja voimakkaita liuottimia, ovat tolueeni ja ksyleeni. Useamman aromaattisen renkaan sisältävät yhdisteet ovat kiinteitä. Esimerkiksi naftaleeni ja bifenyyli sisältävät kaksi rengasta.

Tavallisimpia esimerkkejä aromaattisista yhdisteistä, joissa ei ole bentseenirengasta, lienevät heteroaromaattinen pyridiini ja negatiivisesti varautunut syklopentadienyylianioni sekä luonnossa yleisesti esiintyvät porfyriinin johdannaiset, kuten hemoglobiinin rautaa kelatoiva osa.

Hückelin sääntö ja sidoksen luonne

Bentseenin pii- ja sigma-orbitaalit
Bentseenin pii- ja sigma-orbitaalit

Kaksoissidos koostuu sigma- ja pii-sidoksesta (σ ja π), ja sidoksessa on kaksi elektronia. Delokalisaatio onnistuu vain, jos π-sidokset ovat samassa tasossa. Vain vierekkäisiin, mutta ei samaan hiileen liittyvä π-sidos on samassa tasossa. Tämä onnistuu esimerkiksi niin, että nimellisesti joka toinen sidos on kaksoissidos. Tarkemmin ottaen aromaattisuus selviää niin sanotulla Hückelin säännöllä:

π-elektronien kappalemäärän pitää olla kaksi plus neljän monikerta (2 + 4n). Yksi kaksoissidos tuo kaksi elektronia.

Yksinkertaisin neutraali aromaattinen hiilivety on bentseeni, jolla on 2 + 4 eli 6 π-elektronia.

Hückelin sääntö kattaa myös poikkeukset sääntöön "joka toinen yksinkertainen, joka toinen kaksoissidos". Kahdeksanrengas syklo-oktatetraeenillä on 8 elektronia, mikä ei ole 2+4n, joten se ei ole aromaattinen vaan anti-aromaattinen, vaikka joka toinen on kaksoissidos. Toisaalta 2+4n-säännön täyttävä syklodekapentaeeni (10 π-elektronia) ei ole aromaattinen, koska sen kymmenen hiiliatomia käsittävän renkaan suosituin konformaatio ei ole tasomainen. Reaktiovälituote bentsyyni on aromaatti, vaikka siinä on yksi kolmoissidos yksinkertaisen sijaan. Syklopentadieeni ei ole aromaatti, mutta sitä vastaava anioni, syklopentadieenianioni, on aromaattinen, ja sen muodostuminen on entrooppisesti hyödyllistä, joten syklopentadieenilla on hiilivedyksi poikkeuksellinen voimakas happamuus. Syklopentadienyylianioni pystyy sitoutumaan pysyväksi metallikompleksiksi kaikille pii-elektroneillaan, esimerkiksi ferroseenissä.

Delokalisaation vuoksi aromaattinen rengas on entrooppisista syistä vakaampi kuin kaksois-, ja yksöissidosten ketju, joten aromaattien rengas on vakaa eikä reagoi helposti. Tämän voi ennustaa suoraan Schrödingerin yhtälöstä, jonka mukaan elektronin energia riippuu sen aaltofunktion kaarevuudesta: delokalisoituneen eli laajemmalla alueella liikkuvan elektronin aaltofunktio on vähemmän kaareva kuin lokalisoituneen elektronin. Entropia edistää myös asiaa: on todennäköisempää, että elektroni on koko renkaan matkalla delokalisoituneena kuin pelkästään kahden atomin välissä lokalisoituneena sidokseen.

Hückelin sääntö ei välttämättä päde sellaisenaan polysyklisiin yhdisteisiin.

Katso myös