AROMATICIDADLos hidrocarburos se clasifican en dos grandes grupos: alifticos y aromticos. Los compuestos aromticos se caracterizan por poseer una particular estabilidad y porque llevan a cabo las reacciones de substitucin con mucha ms facilidad que las de adicin.

Para que un compuesto se clasifique como aromtico (es decir, para que posea aromaticidad) debe cumplir con las siguientes condiciones:

1- deben ser compuestos cclicos, planos o casi planos.

2- deben contener un nmero de dobles enlaces conjugados

3- deben tener una inusual energa de resonancia

4- cada tomo en el anillo debe tener orbitales "p" sin hibridizar (por lo general, los tomos del anillo hibridizan sp2 o sp)

5- los orbitales "p" deben estar paralelos entre s.

6- debe haber un solapamiento tal entre los orbitales "p" como para que se generar una deslocalizacin total de todos los electrones en los enlaces pi.

7- todos los electrones pi deben estar pareados,

8- deben cumplir con la regla de Hckle. Esta regla establece que el nmero de electrones pi en un compuesto aromtico debe ser igual a (4N+2) , donde N es 0,1,2,3,.....

Usando benceno, C6H6, como ejemplo de compuesto aromtico, podemos entender la aplicacin de estos criterios para clasificar un compuesto como aromtico.

Benceno es un compuesto cclico, hexagonal, plano, conteniendo tres dobles enlace conjugados. Los carbonos hibridizan sp2 por lo que los orbitales "p" sin hibridizar estan paralelos entre s.

Para simplificar, la estructura de benceno se ilustra como sigue

El crculo al centro del anillo representa la deslocalizacin de los electrones pi.

Queda claro que si el benceno (o cualquier compuesto aromtico) sufriera una reaccin de adicin a un doble enlace, se alterara el contnuo sistema pi que cubre todo el anillo, afectando as su alta estabilidad. Esto destruye su aromaticidad.

De aqu que el benceno ( y los compuestos aromticos) prefieran reaccionar por medio de una substitucin de sus hidrgenos, situacin que no altera la deslocalizacin de electrones y mantiene la aromaticidad del compuesto:

Por ltimo, benceno cumple con la regla de Hckle porque contiene 6 electrones pi, lo que corresponde a (4N + 2) electrones pi cuando N=1.

El nmero de electrones pi se puede determinar multiplicando el total de dobles enlaces por dos. Para saber si estos electrones estn totalmente pareados, se puede recurrir a la regla del polgono. Esta regla establece que el diagrama energtico de orbitales molculares de sistemas cclicos regulares y completamente conjugados, tienen la misma forma poligonal que el compuesto.

Ejemplos: 1- Ciclopropeno o [3] Anuleno.

Total electrones pi = 2. Diagrama energtico:

Compuesto no aromtico porque no hay conjugacin (hay un slo doble enlace). adems uno de los tres carbonos hibridiza sp 3 .

2- Catin de ciclopropeno:

el carbono con carga (+) cambia a hibridacin sp2, lo que genera 3 orbitales "p" paralelos entre s y capaces de total solapamiento. Aunque el nmero de electrones pi se queda igual (2), se clasifica como aromtico, porque cumple con la regla de Huckle para N=0.

3- Anin de ciclopropeno:

el carbono negativo hibridiza sp2y posee dos electrones. Hay total solapamiento de los 3 orbitales "p", y el nmero de electrones pi es 4 , lo que responde a 4N, cuando N=1. Por lo tanto, el anin ciclopropenilo es antiaromtico. Diagrama energtico:

4- Ciclobutadieno:

Este compuesto es un [4] Anuleno que contiene 4 electrones pi. El diagrama energtico es el siguiente:

Los electrones no estn totalmente pareados, y el nmero de electrones pi equivale a 4N, cuando N=1. Por lo tanto, ciclobutadieno es un compuesto anti-aromtico. Se entiende que todos los orbitales "p" estn paralelos entre s, y forman un anillo contnuo. 5- Ciclopentadieno:

Total electrones pi = 4. Diagrama energtico:

Compuesto no-aromtico porque la deslocalizacin de electrones pi no es contnua en todo el anillo. (Uno de los carbonos es sp3) .

6- Catin ciclopentadienilo:

el carbono con carga (+) hibridiza sp2. Esto permite que hayan cinco orbitales "p" paralelos entre s y un total solapamiento entre stos por todo el anillo. Sin embargo, como el total de electrones pi es 4 (4N electrones pi), el compuesto es antiaromtico.

7- Anin ciclopentadienilo: el carbono negativo hibridiza sp 2y posee dos electrones en el orbital "p". Los cinco orbitales "p" paralelos entre s se solapan en un sistema contnuo.

El total de electrones pi es seis y el diagrama energtico es el siguiente:

Los seis electrones pi estn todos pareados y reponden a la regla de Hckle de 4N+2, cuando N=1. Por lo tanto, este anin es aromatico. 8-[18] Anuleno :

compuesto aromtico no bencenoide. Contiene 9 dobles enlaces conjugados y un total de 18 electrones pi (4N+ 2, cuando N=4).

AROMATICIDAD La aromaticidad es una propiedad de hidrocarburos cclicos conjugados en la que los electrones de los enlaces dobles, libres de poder circular alrededor de un enlace a otro, sea doble o simple, confieren a la molcula una estabilidad mayor que la conferida si dichos electrones permanecieran fijos en el enlace doble.

Para que un compuesto sea aromtico, y por tanto posea una elevada estabilidad termodinmica y una reactividad qumica diferente de la de los alquenos y polienos conjugados, debe cumplir las siguientes condiciones:

1) Su estructura debe ser cclica y debe contener enlaces dobles conjugados.

2) Cada tomo de carbono del anillo debe presentar hidridacin sp2, con al menos un orbital p no hidridizado.

3) Los orbitales p deben solaparse para formar un anillo continuo de orbitales paralelos. La estructura debe ser plana o casi plana para que el solapamiento de los orbitales p sea efectivo.

4) Adems debe cumplir la regla de Hckel cuyo enunciado es el siguiente:

.- Para que un compuesto sea aromtico el nmero de electrones pi en el sistema cclico tiene que ser 4n+2

.- Si el nmero de electrones pi en el sistema cclico es 4n, siendo n un nmero entero,el compuesto es antiaromtico.Reglas de HckelEsta energa de estabilizacin, llamada aromaticidad, est presente en otras molculas que podemos identificar siguiendo las reglas de Hckel:Regla 1.- Un sistema aromtico debe ser cclico y plano (sin carbonos sp3 en el ciclo)Regla 2.- Existe conjugacin cclica de los dobles enlaces.Regla 3.- El nmero de electrones p del sistema aromtico cumple la frmula 4n + 2, con n = 0, 1, 2, 3 ......