지방족은 고리 구조를 갖지 않는 비 방향족 화합물을 지칭하는 반면, alicyclic은 사이클로 헥산과 같은 고리 구조를 갖는 화합물을 지칭한다. 벤조 피렌의 경우와 같이, 방향족 탄화수소는 종종 많은 융합 고리로 구성됩니다.
본질적으로, 두 종류의 탄화수소는 풍부하게 발견되며, 특히 모든 유형의 석유 및 석탄 퇴적물에서 발견됩니다. 그것들은 또한 불완전한 연소 산물로, 인간 활동과 자연 과정에 의해 야기 된 유기 분자의 환경으로 방출됩니다. 방향족 탄화수소와 비교할 때, 그들은 그들의 구조뿐만 아니라 돌연변이 유발 및 발암 성질 때문에 더 흥미 롭습니다.
방향족 화합물
공액 이중 결합 및 매우 중요한 공명 에너지를 갖는 주기적 화합물은 지금까지 방향족 화합물의 실무 지식에 통합되었다. 결과적으로, 방향족 화학 물질은 다음 요구 사항을 충족하는 것입니다.
수많은 수의 공액 PI 결합이 구조물에 주기적이어야합니다.
링의 각 원자에는 구조의 일부로 SP2 하이브리드 화 또는 SP 하이브리드 화 된 SP 궤도뿐만 아니라 비 브리드 화 된 P 궤도가 있어야합니다.
하이브리드 화되지 않은 p 궤도는 평행 궤도의 연속 고리를 생성하기 위해 겹쳐 야합니다.
구조의 대부분은 평면 또는 거의 평면이므로 구성 요소의 효과적인 중첩을 가능하게합니다.
고리 위의 PI 결합 전자의 비편 재화는 결합의 전자 에너지를 감소시켜야합니다.
이와는 대조적으로, 항 아로마 성 분자는 링을 가로 질러 분비 된 PI 전자를 분포시키면서 처음 세 가지 조건을 충족시키고 전기 에너지를 증가시키는 분자이다. 방향족 구조가 개방형 체인 등가물보다 형성되는 것이 더 안정적입니다.
예를 들어, 1, 3 및 5 헥사 트리엔의 구조는 벤젠의 구조보다 더 불안정하며, 이는 비교적 안정적이다. 사이클로 부타디엔은 PI 전자의 국소화는 분자의 전자 에너지를 크게 증가시킨다.
.항 방향 화합물
항-방향성 화합물은 유기 용매의 존재하에 4N 박대 된 (또는 고독한 쌍) 전자의 존재로 인해 더 높은 에너지를 갖는 전자 시스템을 갖는 사이클 분자로 구성된 화합물이다. 방향족 화합물은 Huckel의 규칙을 따르고 상대적으로 안정적이지만, 항 아로마 분자는 예측할 수없고 극도로 반응성이며, 이는 방향족 화합물과 대조적입니다. 그들은 불안정한 항 아로마 입자의 특성에 대항하기 위해 형태가 변할 수 있으며, 비 행성으로 이동하고 결과적으로 일부 인터뷰를 방해합니다. 항-방향성 화합물은 방향족 화합물에 비해 상자성 고전 전류를 갖는데, 이는 방향족 화합물에서 디아마그네틱 링 전류를 갖는다. 화학 물질의 에너지를 계산하기 위해 순환 공액 PI-Electron 접근법을 사용할 때, 항-방향성 물질은 열역학적으로 식별 될 수있다. 화합물의 에너지는 항상 비교에 사용되는 기준 화합물의 에너지보다 높을 것입니다.
Huckel 4N + 2 Pi 전자 규칙
허켈 규칙 부착은 분자에 속하는 총 Pi 전자의 총 수가 공식 "4n + 2"에 의해 근사 될 수있는 경우가 발생합니다. 여기서 "n"은 양수 값을 가진 정수가 될 수 있습니다. 이것이 발생하면 분자는 허켈 규칙 준수 (0 포함)라고합니다.
연구에 따르면 Huckel의 규칙에 순종하는 분자의 예는 0에서 6까지의 N 숫자에 대해서만 발견되었습니다. 아래 그림의 벤젠 분자에서 PI 전자의 총 수는 4N+2 전자 규칙에 따라 6으로 계산 될 수 있으며, 여기서 N =1은 방정식에서 N =1입니다. 결과적으로, 벤젠 분자의 방향족은 허켈 규칙을 따르기 때문에 결정될 수있다.
원자 궤도 (LCAO) 방법의 선형 조합뿐만 아니라 Pariser-Parr-Pople 접근 방식 도이 규칙의 유효성을 지원하는 데 사용됩니다.
공명 에너지 또는 비편성 전자 구름으로 인해, 방향족 화합물은 일반적으로 상당히 안정적인 것으로 간주된다. 분자가 방향족 특성을 갖기 위해서는 먼저 다음 요구 사항을 충족해야합니다.
4N + 2 전자는 분자에 속하는 연결된 p 궤도 (전자가 비 국소화 된 구성을 갖는) 시스템에 존재해야한다.
분자가 첫 번째 기준을 충족하는 경우, 대략 평면 구조가 있어야하며, 여기서 p 궤도가 다소 평행하고 서로 상호 작용할 수있는 능력이 있어야합니다.
.또한, 분자는 정면 순환 구조를 가져야하며, SP3 구성을 갖는 하이브리드 화 된 원자를 함유하지 않는 P 궤도의 고리가 있어야한다.
.방향족, 비 방향족 및 항-방향족 화합물의 차이
안정성, 비편성, PI 전자 및 반응성은 다음 표에서 볼 수 있듯이 방향족, 비 방향족 및 항 방향 화합물 사이의 주요 특성입니다.
방향족 화합물
- 그들은 그들의 구조에 벤젠주기를 가지고 있으며, 그들의 구조에 4N + 2 pi 전자를 함유하고 있습니다.
- 방향족 화합물은 비 방향족보다 탄소의 비율이 높습니다.
- 안정.
- 그들은 주로 친 핵성 대체 반응을 나타내며 다른 금속보다 반응성이 떨어집니다.
- 그들의 작품의 틀에 공명을 보여줍니다.
- 예로는 벤젠, 나프탈렌, 피리딘 및 기타 화학 물질이 포함됩니다.
항 아적 화합물
- 주기적 화합물이지만 벤젠주기를 함유하지 않습니다.
- 지방족 고리 구조를 갖는 화합물.
- 매우 불안정합니다.
- 반응 화학 물질은 본질적으로 극도로 반응성입니다.
- 항-방향족 화합물은 4N Pi 전자를 갖는 반면, 방향족 화합물은 그렇지 않습니다. 예시로, 사이클로 부타디엔, 사이클로 헥사 디엔 디케이션 또는 다이앤 등.
비 방향족 화합물
- 비 방향족 화합물은 사슬 또는 주기적 일 수 있지만 벤젠주기가 없으며, 방향족 화합물을 함유하지 않기 때문에 Pi 전자의 수는 적용되지 않습니다.
- 포화 또는 불포화 된 화합물.
- 안정.
- 그들은 구조에 공진 구조가 없습니다.
- 전자 반응이 지배적이며 다른 반응보다 덜 반응성이 있습니다.
- 곰과 브로민 시험을 겪을 때 불포화 무기 화합물이 잘 작동합니다. Alkanes, Alkenes 및 Alkynes는 몇 가지 예일뿐입니다. 그들은 그들의 구조에 공명 구조가 없다.
결론
"비 방향족"또는 "지방족"이라는 단어는 방향족 또는 항리아 성으로 간주되기 위해 P Orbitals의 연속적인 형태의 겹치는 고리를 요구하지 않는 방향족 또는 항아로 더 성 순환 분자를 지칭하는 데 사용됩니다.
고리에서 비 방향 적 입자는 비 사이 클릭, 비 플래너이거나 완전한 공액 시스템이없는 입자입니다. 연속적인 형태의 겹치는 고리의 형성을 필요로하지 않는 주기적 형태의 화합물은 방향족으로 간주 될 필요가 없으며, 심지어 방향족이라고하는 것으로 간주 될 필요는 없다.
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