Что значит "ароматические соединения"

органические соединения, молекулы которых содержат циклы (т. н. бензольные ядра) из 6 атомов углерода, участвующих в образовании единой системы сопряженных связей. Включают углеводороды (арены) и их производные (анилин, бензойная кислота, фенол и др.). К ароматическим соединениям относят также т.н. небензоидные соединения, напр. азулен, гетероциклические соединения - фуран, тиофен, пиридин и др. Название связано с тем, что первые открытые представители ароматических соединений обладали приятным запахом. Основные источники ароматических соединений - продукты нефтепереработки и каменноугольная смола.

(от греч. árômа ≈ благовоние), класс органических циклических соединений, все атомы которых участвуют в образовании единой сопряжённой системы; p-электроны такой системы образуют устойчивую, т. е. замкнутую, электронную оболочку. Название «А. с.» закрепилось вследствие того, что первые открытые и изученные представители этого класса веществ обладали приятным запахом. Простейшее А. с. ≈ бензол (1). К А. с. относятся также нафталин (II), антрацен (III), фенантрен (IV) и др. соединения, содержащие конденсированные бензольные кольца, а также различные их производные.

Выделение А. с. в особый класс органических соединений обусловлено рядом соображений. Бензол C6H6, содержащий формально 3 двойные связи, должен обладать свойствами сильно ненасыщенного соединения; между тем бензол и др. А. с. не изменяются при действии перманганата калия на холоду, не присоединяют тотчас же бром, как это наблюдается в случае олефинов, содержащих двойные связи. Для А. с. характерна лёгкость замещения атомов водорода, связанных с атомами углерода в бензольном кольце, при действии различных электрофильных реагентов (см. Нуклеофильные и электрофильные реагенты ). Так, при действии азотной кислоты на бензол образуется нитробензол: C6H6 + HNO3 ╝ C6H5NO2 + H2O.

Аналогичные процессы электрофильного замещения происходят и при сульфировании, галогенировании, ацетилировании А. с., которые при этом ведут себя скорее как насыщенные, чем как ненасыщенные соединения. Следует, однако, иметь в виду, что лёгкость реакций замещения и затруднённость реакций присоединения к А. с. носят лишь количественный характер; в определённых условиях бензол присоединяет три молекулы хлора с образованием гексахлорциклогексана C6H6Cl6; гидрирование нафталина ведёт к присоединению пяти молекул водорода с образованием декалина.

А. с. очень устойчивы; образуются из других классов соединений в жёстких условиях. Так, бензол можно получить из ацетилена при 650╟C в присутствии активного угля; бензол образуется также при дегидрировании («ароматизации») циклогексана (V).

Заместители в А. с. приобретают особые свойства. Например, фенолы обладают более кислыми свойствами, чем спирты, а нитрофенолы в этом отношении приближаются к карбоновым кислотам. Ароматические амины значительно более слабые основания, чем алифатические; для ароматических аминов, например анилина

C6H5NH2, характерна реакция с азотистой кислотой ≈ диазотирование, приводящая к диазосоединениям , широко применяемым в производстве красителей. А. с. чрезвычайно многочисленны и имеют большое практическое значение. Так, ароматич. нитросоединения, сульфокислоты, фенолы, амины являются полупродуктами синтеза многих красителей, лекарственных веществ; фенолы, стирол, терефталевую кислоту используют для синтеза полимеров; из толуола получают взрывчатое вещество тротил и т.д.

Характерные особенности этого класса соединений могут быть объяснены тем, что А. с. на самом деле не содержат чередующихся простых и кратных связей; все связи в бензоле равноценны и совершенно выравнены; расстояния между атомами углерода в бензоле ═промежуточны между значениями межатомных расстояний в случае простой ═двойной ═связей. Поэтому строение бензола теперь предпочитают изображать не обычной формулой (1), а формулой (1а). Для бензола и др. А. с. характерно, что все p-электроны образуют устойчивую «замкнутую» электронную оболочку.

Позже было найдено, что сходными с А. с. свойствами обладают и многие другие «небензоидные» соединения. В первую очередь следует назвать ненасыщенные пятичленные гетероциклические соединения типа фурана , тиофена , пиррола . Ароматическими свойствами обладают и шестичленные гетероциклические соединения типа пиридина .

Известны небензоидные А. с., скелет которых состоит только из атомов углерода; к их числу относятся такие стабильные органические ионы, как катион тропилия (VI), анион циклопентадиенила (VII), биполярные соединения типа азуленов

(VIII) и др. Ароматическими свойствами обладают и некоторые неорганические соединения, например боразол (IX), фосфонитрилхлорид (X). Ароматичность бензоидных и небензоидных соединений, проявляющаяся в способности вступать в реакции электрофильного замещения, соответствует ряду: анион VII > пиррол > бензол ╝ пиридин > тропилий; способность к реакциям нуклеофильного замещения изменяется в обратном порядке.

Лит.: Карер П., Курс органической химии, пер. с нем., Л., 1960.

Я. Ф. Комиссаров.

Ароматические соединения — циклические органические соединения, которые имеют в своём составе ароматическую систему . Основными отличительными свойствами являются повышенная устойчивость ароматической системы и, несмотря на ненасыщенность, склонность к реакциям замещения , а не присоединения.

Различают бензоидные ароматические соединения. Среди небензоидных ароматических соединений хорошо известны азулен , аннулены , гетарены ( пиридин , пиррол , фуран , тиофен ), ферроцен . Известны и неорганические ароматические соединения, например боразол .

В структуре молекул многих соединений можно выделить несколько ароматических систем, которые могут быть по отношению друг к другу изолированными либо конденсированными. В качестве примеров бензоидных соединений с изолированными бензольными ядрами можно назвать такие соединения как дифенилметан и полистирол , с удалёнными друг от друга бензольными ядрами, а также дифенил и терфенилы с непосредственно связанными ядрами. Примерами бензоидных соединений с конденсированными бензольными ядрами являются такие соединения как нафталин , пирен и прочие ПАУ . В структуре дифенилена бензольные ядра непосредственно связаны друг с другом, но, в отличие от дифенила, у дифенилена бензольные ядра не являются изолированными. Если принять во внимание тот факт, что в одной молекуле может различным образом сочетаться различное число различных ароматических и неароматических групп, то становится очевидно, что число возможных ароматических соединений и их разнообразие практически не ограничены.

Широко распространены и имеют большое практическое значение бензоидные ароматические углеводороды . Основным источником получения ароматических углеводородов служат каменноугольная смола , нефть и нефтепродукты . Большое значение имеют синтетические методы получения. Наиболее важными аренами являются: бензол СН и его гомологи ( толуол СНСН, ксилолы СН, дурол , мезитилен , этилбензол ), кумол , нафталин CH, антрацен СН и их производные. Ароматические углеводороды — исходное сырьё для промышленного получения кетонов , альдегидов и кислот ароматического ряда, а также многих других веществ.