Il benzene e i composti aromatici in generale, nonostante il loro elevato grado di
insaturazione, danno reazioni di sostituzione elettrofila nelle quali gli atomi di
idrogeno vengono sostituiti da altri atomi o gruppi mentre viene conservata la
struttura aromatica e quindi l’energia di risonanza.
NOMENCLATURA
benzeni monosostituiti: uno degli idrogeni viene sostituito da un atomo
diverso o da un gruppo funzionale. Il nome del nuovo composto si ottiene
aggiungendo come prefisso alla parola benzene il nome del sostituente.
Benzeni bisostituiti: due idrogeni vengono sostituiti da altrettanti atomi
differenti o gruppi funzionali. Esistono tre strutture possibili per i benzeni
disostituiti indicate dai prefissi:
orto per sostituenti adiacenti 1,2 ;
meta per sostituenti 1,3;
para per sostituenti 1,4.
I sostituenti si indicano in ordine alfabetico.
Benzeni contenenti tre o più sostituenti: i sei carboni del benzene
vengono numerati usando l’insieme di cifre più basse possibili.
Effetto dei sostituenti sulla delocalizzazione degli elettroni nel benzene.
I sostituenti legati al benzene perturbano la perfetta delocalizzazione degli
elettroni  nell’anello aromatico.
•
•
•
Fortemente attivanti: OH; NH2 (NHR, NR2);
Debolmente attivanti: CH3 ; (C2H5)
Disattivanti: NO2; COOH; CHO; Cl
I sostituenti elettron-repulsori sono attivanti poiché accelerano la velocità
delle reazioni di sostituzione. Stabilizzano la carica positiva.
I sostituenti che attraggono elettroni fanno diminuire la densità elettronica
sull’anello e sono disattivanti cioè rallentano la velocità delle reazioni di
sostituzione elettrofila.
Idrocarburi aromatici policiclici
•Naftalene: 2 anelli benzenici condensati
•Antracene: 3 anelli benzenici condensati
•Fenantrene: 3 anelli benzenici condensati
ETEROCICLI
1.
ETEROCICLI SATURI
Se in un cicloalcano si sostituisce uno più atomi di carbonio con un
eteroatomo (atomo diverso dal carbonio: O, S, N) si ottiene una molecola
eterociclica. Vengono considerati come se derivassero dai corrispondenti
cicloalcani, un prefisso indica la presenza e l’identità dell’eteroatomo: AZA
per l’azoto; OSSA per l’ossigeno; TIA per il solfo; FOSFA per il fosforo
Ossacicloesano (Tetraidropirano)
Tiacicloesano (Tiano)
1,4 diossacicloesano (Diossano)
Azacicloesano (Piperidina)
1-aza-4-ossacicloesano (Morfolina)
Ossaciclopentano (Tetraidrofurano)
2. ETEROCICLI AROMATICI
2.1. ETEROCICLI AROMATICI PENTATOMICI
2.1.1 Eterocicli aromatici pentatomici con un solo eteroatomo
Pirrolo (1-aza-2,4-ciclopentadiene)
Furano (1-ossa-2,4-ciclopentadiene)
Tiofene (1-tia-2,4-ciclopentadiene)
2.1.2 Eterocicli aromatici pentatomici con un due eteroatomi (azoli)
Imidazolo
Tiazolo
Pirazolo
Ossazolo
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2.2 ETEROCICLI AROMATICI ESAATOMICI (AZABENZENI)
Piridina (azabenzene)
Piridazina (1,2 diazabenzene)
Pirimidina (1,3 diazabenzene)
Pirazina (1,4 diazabenzene)
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3. ETEROCICLI AD ANELLI CONDENSATI
3.1 Indolo
Costituito da un anello benzenico condensato con i carboni C2 e C3
del pirrolo. L’indolo è costituente della catena laterale del triptofano e dei
suoi derivati triptamina e serotonina
3.2 Purina
Costituite da un anello pirimidinico condensato ad uno imidazolico.