Page 84 - Libro Hipertextos Quimica 2

Hidrocarburos cíclicos

2.3 Compuestos aromáticos
Orbitales p
a no alineados H
H
2.3.1 Fuentes naturales
H
H H Los hidrocarburos aromáticos simples, provienen de dos fuentes prin-
cipales, el carbón de hulla y el petróleo. El carbón de hulla es una sus-
tancia de origen mineral, formada en su mayoría por grandes arreglos
H H de anillos insaturados del tipo del benceno, unidos entre sí. Cuando se
calientan a 1.000 °C en ausencia de aire, las moléculas de la hulla expe-
rimentan desintegración térmica y se produce una mezcla de productos
volátiles llamada alquitrán de hulla. Luego, por destilación fraccionada
de esta mezcla se obtiene benceno, tolueno, xileno y naft aleno, entre
otros. A diferencia del carbón, el petróleo contiene pocos hidrocarburos
aromáticos. Sin embargo, durante el proceso de refi nación del petróleo
se forman moléculas aromáticas cuando los alcanos se hacen pasar sobre
b
un catalizador a una temperatura de 500 °C y altas presiones.

2.3.2 Delimitación del grupo
Los compuestos aromáticos se diferencian de otros compuestos orgáni-
cos, principalmente, por su comportamiento químico particular, que no
Orbitales p se restringe necesariamente a la aromaticidad en términos de emanación
alineados de fragancias, sino que incluyen una serie de desviaciones en relación
con el comportamiento típico de los alquenos y arenos cíclicos y de
Figura 20. a) Ciclooctatetraeno, compuesto cíclico
no aromático, dado que no tiene un número 4n cadena lineal. Por ejemplo, el anillo bencénico es mucho más estable a
2 de electrones y los orbitales p no se alinean altas temperaturas y presenta reacciones de sustitución con halógenos en
adecuadamente para conjugarse. b) Naftaleno,
compuesto aromático, con 10 (n 2) electrones lugar de las de adición propias de moléculas insaturadas.
y una estructura plana que permite la conjugación August Kekulé (1829-1896) propuso, en 1865, que la molécula de ben-
de los orbitales p.
ceno debía ser un anillo de seis átomos de carbono, insaturada, a la que
denominó 1,3,5–ciclohexatrieno. Kekulé afi rmó que los seis átomos de
hidrógeno en el ciclohexatrieno eran equivalentes, lo cual explicaba que
se aislara sólo un isómero como producto de una reacción de sustitución.

a b
Un solo producto de
Hidrógenos equivalentes monobromosustitución

Esta propuesta era concordante con muchas de las observaciones reali-
zadas, pero seguía siendo difícil de explicar por qué la longitud de todos
c los enlaces en el benceno son iguales, cuando se supone que unos son
dobles y otros sencillos. Fue entonces cuando se propuso que los dobles
H H enlaces debían estar deslocalizados como resultado de la conjugación de
C C
2
H H C—C los orbitales p, de los carbonos con hibridación sp .
H—C C—H H —C C —H Se planteó que, lo que confi ere a una molécula propiedades aromáticas
H H C—C es la presencia de enlaces dobles y sencillos intercalados, que además
C C H H
estén alineados de tal forma que no se formen enlaces aislados sino
una conjugación de los mismos, en una estructura homogénea. El físico
Figura 21. Molécula de benceno. a) representación alemán Erich Hückel, en 1931, estableció lo que se conoce como la regla
de Kekulé, b) representación actual y c) orbitales p de Hückel, según la cual un compuesto es aromático si presenta una
conjugados. El benceno es el primer miembro de la serie
homóloga de los hidrocarburos bencénicos de fórmula conformación molecular plana y posee un número 4n 2 electrones
general C H 6 en la que n es 6. (es decir, en orbitales no hibridados), donde n es un entero (fi gura 20).
n 2n
84 © Santillana

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