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.

NOMENCLATURAbenzeni 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

Furano (1-ossa-2,4-ciclopentadiene)

Pirrolo (1-aza-2,4-ciclopentadiene)

Tiofene (1-tia-2,4-ciclopentadiene)

2.1.2 Eterocicli aromatici pentatomici con un due eteroatomi (azoli)

Imidazolo

TiazoloOssazolo

Pirazolo

Kb = 9 x 10-8

2.2 ETEROCICLI AROMATICI ESAATOMICI (AZABENZENI)

Piridazina (1,2 diazabenzene)

Piridina (azabenzene)

Pirazina (1,4 diazabenzene)

Pirimidina (1,3 diazabenzene)

Kb = 1.9 x 10-9

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.