什么是芳香化学

芳香化学是芳香族化合物的化学。芳香族化合物是一种含有一个或多个苯环的有机化合物,因其具有令人愉悦的香气而得名。由于苯的结构,芳香族化学通常涉及取代反应。

苯,C6H6,是一种平面对称的六碳闭环,在纸上最常表示为中心有一个圆的六边形。六边形的每个角代表一个碳原子,每个碳原子都连接有一个氢原子。据估计,苯是两种共振结构的组合,每个共振结构从一个碳原子到下一个碳原子都具有交替的双碳键和单碳键。实际上,苯不具有交替的双碳键和单碳键。实验数据表明,环内的键长都是相等的,表明键合对称。科学家假设额外的 (pi) 电子是离域的,即为什么粘合在纸上表示为对称圆圈。

除了键长数据之外,苯的化学反应性还提供了苯环内实际双键的进一步证据,因为苯的化学行为不像烯烃。烯烃更有可能发生加成反应,双键中的π电子被拉走并用于添加两个新键,使碳通过剩余的西格玛电子彼此形成单键。当这种情况发生时,碳-碳键旋转,烯烃的平面结构转变为三维形状。

或者,苯以其稳定性而著称,这归因于电子的离域性;碳键中的π电子形成新反应的可能性要小得多。当苯经历典型的化学反应时,它保持其平面形状,因为碳-碳键不受影响。代替加法反应芳香族化合物更容易发生取代反应,其中氢原子被取代基取代,例如甲基(产生芳香苯衍生物,甲苯)或氯化物(产生芳香苯衍生物,氯苯)。

可以将苯环内的碳-碳键中的π电子释放出来,形成非平面的单键环己烷。然而,需要催化剂和极端条件,包括高温和高压,即使如此,反应也发生得非常缓慢。芳香族化学最常见的定义是苯环周围氢位点的取代反应,这是芳香族化合物最容易发生的反应类型。


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