Aromatiske forbindelser Kap 14/Solomon/Fryhle 1/3/2019

Aromatiske forbindelser De gamle kjemikerne delte kjemiske forbindelser inn i to grupper: De med høyt innhold av hydrogen var ”alifatiske” (fatlike) De med lavt innhold av hydrogen ble omtalt som aromatiske, siden mange umettede hydrokarboner hadde karakteristiske lukter Siden bensen ble laget allerede i 1834 og ble vist å ha et meget lavt hydrogeninnhold, bele den antatt å være aromatisk Aromatiske hydrokarboner kalles generelt arener Grupper som er derivater av arener kalles arylgrupper 1/3/2019

Bensen Se på strukturen under: Er denne strukturen riktig? Hvis den var riktig, ville vi forvente 2. hver forskjellig bindingslengde på enkelt bindinger (sp3 : 1,47 Å) og dobbeltbindinger (sp2 : 1,33 Å) Bensenbindingen er midt imellom: 1,39 Å Seks p-orbitaler (et fra hvert karbon) kombinerer seg og danner 6 π-orbitaler som ”henger sammen” – derav stabiliteten – bensen er svært stabilt Det er 120 o mellom atomene i bensen - sp2 vinkel 1/3/2019

Aromater - Hückel’s regel En dobbeltbinding har to elektroner Bensen har derfor 6 π-elektroner I 1931 regnet den tyske fysikeren Hückel ut at et system som hadde (4n + 2) π elektroner, hvor n er et helt tall (0,1,2,3,4,5…) er aromatisk Eks.: bensen. : bensenbindingen har (4x1 + 2) = 6 π-elektroner og er aromatisk 1/3/2019

Hvilke andre aromatiske forbindelser? Test: Syklooktateraen ([8]annulen) har 8 6 π-elektroner – passer ikke inn i 4n + 2 formelen og er ikke aromatisk. [14]annulen: 4x3 + 2 = 14, aromatisk. Hva med 16 og 18 ? 1/3/2019

Hvilke andre aromatiske forbindelser? To særtilfeller Syklopentadien og sykloheptatrien er ikke aromatiske pga. at CH2-gruppen ”sperrer” for sammenheng mellom π-orbitaler – ladningene kan flyte rundt i ringen En veldig god måte å finne ut om et system er aromatisk er å kjøre NMR-spekter (ikke pensum, men NMR er en analytisk metode dere kommer til å støte på) 1/3/2019

Hvilke andre aromatiske forbindelser? Noen flere eksempler - kondenserte ringer kan også være aromatiske - polysykliske bensenoide aromatiske hydrokarboner Mange av disse finnes i sigarettrøyk og er kreftfremkallende, spesielt de med mange ringer 1/3/2019

Hvilke andre aromatiske forbindelser? Noen flere eksempler - heterosykliske ringer (ringer med flere atomer enn C) kan også være aromatiske 1/3/2019

Reaksjoner med bensen Pga. det ”lukkede” orbitalsystemet i aromatiske forbindelser, reagerer de svært tregt i forhold til andre umettede forbindelser Dette kommer vi grundig tilbake til i kap. 15 1/3/2019

Ikke-benseniode aromatiske forbindelser En stor, nyoppdaget gruppe forbindelser er fullerener Resulterte i Nobelprisen i Kjemi til herrene Curl, Kroto og Smalley i 1996 1/3/2019

Anvendelse fullerener Anvendelse av fullerener , for eksempel i kontrastmidler for medisinsk billeddiagnostikk Enkeltvegget karbon nanorør fylt med C82-molekyler. Inne i hver C82-kule ligger et gadolin-atom. Avbildet i elektronmikroskop. S. Iijima og medarbeidere, Nagoya, Japan. 1/3/2019

Monosubstituerte bensener Noen eksempler på mono-substituerte bensener: 1/3/2019

Disubstituerte bensener Noen eksempler på di-substituerte bensener: 1/3/2019

Litt mer navnsetting Noen eksempler på tri-substituerte bensener: Benevning som funksjonelle grupper 1/3/2019

Biologiske aromatiske forbindelser Noen eksempler på aromatiske aminosyrer: Svært utbredt i biologien: 1/3/2019

Biologiske aromatiske forbindelser Basene i DNA og RNA: 1/3/2019

NAD-systemet et viktig biologisk eksempel Et svært viktig koensym, bla. i et leverensym, alkohol dehydrogenase. Struktur: 1/3/2019

NAD-systemet et viktig biologisk eksempel Virkemåte: er i stand til å oksidere alkoholer til aldehyder Derved lagres energi i NADH som brukes i kroppens energimetabolisme 1/3/2019

Solkremer – ”solfiltre” Solas UV stråling: UV-A: 320 – 400 nm, UV-B (solbrenning): 280 – 320 nm, 100 – 280: UV-C UV-C potensielt mest skadelig – kortest bølgelengde, høyest energi UV-C reagerer med oson Eksempler på UV-A og UV-B solfiltre: 1/3/2019

Eksempler på legemidler med aromatiske grupper 1/3/2019

Eksempler på legemidler med aromatiske grupper 1/3/2019

Eksempler på legemidler med aromatiske grupper 1/3/2019

Eksempler på legemidler med aromatiske grupper 1/3/2019

Eksempler på legemidler med aromatiske grupper 1/3/2019

Eksempler på legemidler med aromatiske grupper 1/3/2019