موضوع مقاله: ترکیبات آروماتیک | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # ترکیبات آروماتیک | مقدمه: ترکیبات آروماتیک ترکیبات آلی هستند که به عنوان «هیدروکربن‌های آروماتیک (معطر) تک حلقه‌ای یا چند حلقه‌ای» نیز شناخته می‌شوند. | ## بخش 1: ترکیبات آروماتیک | هتروآرین‌ها ارتباط نزدیکی با هم دارند، زیرا حداقل یک اتم کربن از گروه CH با یکی از ناجوراتم‌های اکسیژن، نیتروژن یا گوگرد جایگزین می‌شود. نمونه‌هایی از ترکیبات غیر بنزنی با خواص آروماتیک می‌توان از فوران، یک ترکیب هتروسیکلیک با یک حلقه پنج عضوی که شامل یک اتم اکسیژن است، یا پیریدین، یک ترکیب هتروسیکلیک با یک حلقه شش عضوی حاوی یک اتم نیتروژن است، نام برد. یکی از الکترون‌ها به اتم هیدروژن پیوند می‌دهد و به هر دو اتم کربن همسایه هر کدام ۱ الکترون پیوند می‌دهد. دیگر یک الکترون باقیمانده با یکی از دو اتم کربن همسایه به اشتراک گذاشته می‌شود، بنابراین در حلقه بنزن یک کربن یک پیوند دوگانه با یکی از کربن‌های همسایه ایجاد کرده‌است و با اتم کربن دیگر، یک پیوند یگانه ایجاد شده‌است، به همین دلیل است که در برخی موارد از نمایش دادن مولکول بنزن آن را به صورت شش ضلعی با پیوند یگانه و دوگانه به صورت یکی در میان به تصویر می‌کشند. نمایش‌های دیگر از این ساختار، ساختار شش ضلعی را با دایره ای در داخل آن به تصویر می‌کشند تا نشان دهند که شش الکترون در اطراف اوربیتال‌های مولکولی غیرمحلی به اندازه خود حلقه، شناور هستند. این نشان‌دهنده ماهیتی معادل با شش پیوند کربن-کربن در مولکول بنزن است که همگی از مرتبه پیوند ۱٫۵ هستند. الکترون‌ها به صورت شناور در بالا و زیر حلقه تجسم می‌شوند که با میدان‌های الکترومغناطیسی که تولید می‌کنند حلقه را صاف نگه می‌دارند. خواص کلی هیدروکربن‌های آروماتیک: معطر هستند و خصلت آروماتیکی از خود نشان می‌دهند. با شعله ای با رنگ زرد دوده‌ای تندی می‌سوزند زیرا نسبت کربن به هیدروژن بالایی دارند. تحت واکنش‌های جایگزینی الکتروفیل و جانشینی‌های آروماتیک نوکلئوفیل قرار می‌گیرند. نماد دایره برای آروماتیک بودن توسط سِر رابرت رابینسون و شاگردش جیمز آرمیت در سال ۱۹۲۵ معرفی شد و از سال ۱۹۵۹ توسط کتاب درسی موریسون و بوید در مورد شیمی آلی رایج شد. | ## بخش 2: ترکیبات آروماتیک | تعریف و استفاده صحیح از نظر علمی از این نماد مورد بحث است زیرا: برخی از نشریات از آن برای هر سیستم π چرخه ای استفاده می‌کنند، در حالی که برخی دیگر از نشریات فقط برای سیستم‌های π ای که از قانون هوکل پیروی می‌کنند، استفاده می‌کنند که به‌طور اختصاصی استدلال می‌کند که مطابق با پیشنهاد اصلی رابینسون، استفاده از نماد دایره باید به سیستم‌های تک حلقه ای ۶ π-الکترونی محدود شود. به این ترتیب نماد دایره برای پیوند شش الکترونی شش مرکزی را می‌توان با نماد Y برای پیوند دو الکترونی سه مرکزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. جایگزینی آروماتیک چپ|400x400پیکسل در جایگزینی آروماتیک، یک جایگزین روی حلقه آرن، معمولاً هیدروژن، با جایگزین دیگری جایگزین می‌شود. دو نوع اصلی جایگزینی آروماتیک الکتروفیلیک زمانی که معرف فعال، یک الکتروفیل است و جایگزینی آروماتیک هسته دوست زمانی که معرف، یک هسته دوست است وجود دارد. نمونه ای از جایگزینی آروماتیک الکتروفیل نیتراسیون سالیسیلیک اسید است: واکنش‌های جفت شدن چپ|600x600پیکسل در واکنش‌های جفت شدن، یک فلز، جفت بین دو قطعه رادیکال قراردادی را کاتالیز می‌کند. واکنش‌های جفت شدن رایج با آرن‌ها منجر به تشکیل پیوندهای کربن-کربن جدید می‌شود، به عنوان مثال، آلکیل‌آرن‌ها، وینیل‌آرن‌ها، بیریل‌ها، پیوندهای کربن-نیتروژن جدید (آنیلین‌ها) یا پیوندهای کربن-اکسیژن جدید (ترکیبات آریلوکسی) دارند. هیدروژناسیون چپ|500x500پیکسل هیدروژنه کردن آرن‌ها باعث ایجاد حلقه‌های اشباع شده می‌شود. ترکیب رزورسینول، هیدروژنه شده با نیکل رینی در حضور سدیم هیدروکسید آبی، باعث تشکیل یک انولات می‌شود که با متیل یدید به ۲-متیل-۱٬۳-سیکلوهگزاندیون آلکیله می‌شود: چپ|600x600پیکسل حلقه زایی واکنش‌های حلقه زایی معمول نیستند. در واکنش حرارتی غیرمعمول دیلز-آلدر، آرن‌ها را در واکنش واگنر-ژائورگ می‌توان یافت. دیگر واکنش‌های حلقه زایی فتوشیمیایی با آلکن‌ها از طریق برانگیخته پار انجام می‌شود. آروماتیزاسیون در واکنش‌های آروماتیزاسیون، آروماتیک بودن واکنش دهنده برای همیشه از بین می‌رود. | ## بخش 3: ترکیبات آروماتیک | بنزن و مشتقات بنزن مشتقات بنزن دارای یک تا شش استخلاف هستند که به هسته مرکزی بنزن متصل هستند. نمونه‌هایی از ترکیبات بنزن با تنها یک استخلاف عبارتند از : فنل، که حامل یک گروه هیدروکسیل است، و تولوئن با یک گروه متیل است. هنگامی که بیش از یک استخلاف روی حلقه وجود دارد، رابطه فضایی آنها مهم می‌شود که برای آن الگوهای استخلافی ارتو، متا و پارا ابداع می‌شوند. به عنوان مثال، سه ایزومر برای کرزول وجود دارد، زیرا گروه متیل و گروه هیدروکسیل را می‌توان در کنار یکدیگر قرار داد (اورتو)، یک موقعیت را از یکدیگر جدا کرد (متا)، یا دو موقعیت را از یکدیگر جدا کرد (پارا). زایلنول علاوه بر گروه هیدروکسیل دارای دو گروه متیل است و برای این ساختار ۶ ایزومر وجود دارد.حلقه آرن قابلیت بارها تثبیت شدن را دارد. به عنوان مثال، این در فنل (C6H5 -OH)، که در هیدروکسیل (OH) اسیدی است، دیده می‌شود، زیرا بار روی این اکسیژن (آلکوکسید –O−) تا حدی به حلقه بنزن تبدیل می‌شود. سایر هیدروکربن‌های آروماتیک تک حلقه ای سایر هیدروکربن‌های آروماتیک تک حلقه ای عبارتند از سیکلوتترادکاهپتاان یا سیکلواکتادکانوناان. هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) هیدروکربن‌های آروماتیک هستند که از چندین حلقه آروماتیک تشکیل شده‌اند و حاوی ناجوراتم یا حامل استخلاف نیستند. PAHها در ذخایر نفت، زغال سنگ و قطران وجود دارند و به عنوان محصولات جانبی سوختن سوخت (چه سوخت فسیلی یا زیست توده) تولید می‌شوند. آنها به علت آلایندگی تولید شده هنگام سوختن نگران کننده هستند زیرا برخی از ترکیبات آلاینده‌ها به عنوان سرطان زا، جهش زا و تراتوژن شناسایی شده‌اند. مطالعات نشان داده‌است که سطوح بالایی از PAHها، به عنوان مثال، در گوشت پخته شده در دمای بالا مانند فرایند پخت کباب، یا در ماهی دودی یافت می‌شود. | ## جمع‌بندی | آنها همچنین در محیط بین ستاره ای، در دنباله دارها و در شهاب سنگ‌ها نیز یافت می‌شوند و یک مولکول نامزد برای درنظرگیری به عنوان مولکول‌های پایه ای برای اولین شکل‌های حیات هستند.