Klíčový rozdíl - alifatické vs. aromatické uhlovodíky
Nejprve se stručně podívejme, jaké uhlovodíky pojednávají o rozdílu mezi alifatickými a aromatickými uhlovodíky. Uhlovodíky jsou organické sloučeniny obsahující ve své struktuře atomy uhlíku a vodíku. Klíčovým rozdílem mezi alifatickými a aromatickými uhlovodíky je, že alifatické uhlovodíky neobsahují konjugovaný systém vazby, zatímco aromatické uhlovodíky obsahují systém konjugovaných vazeb. Obě tyto molekuly jsou však považovány za organické sloučeniny.
Co jsou alifatické uhlovodíky?
Alifatické uhlovodíky jsou organické molekuly obsahující ve své struktuře atomy uhlíku (C) a vodíku (H); v přímých řetězcích, rozvětvených řetězcích nebo nearomatických kruzích. Alifatické uhlovodíky lze rozdělit do tří hlavních skupin; alkany, alkeny a alkyny.
Co jsou aromatické uhlovodíky?
Aromatické uhlovodíky jsou někdy známé jako „areny“nebo „arylové uhlovodíky“. Většina aromatických uhlovodíků obsahuje ve své struktuře benzenový kruh; ale existují jiné než benzenové aromatické uhlovodíky zvané heteroareny, které se řídí „Huckleovým pravidlem“(Cyklické kruhy, které následují Huckleho pravidlo, mají 4n + 2 počet π-elektronů; kde n = 0,1,2,3,4,5, 6). Některé aromatické uhlovodíky mají více než jeden kruh; nazývají se polycyklické aromatické uhlovodíky.
Ilustrace typických polycyklických aromatických uhlovodíků.
Jaký je rozdíl mezi alifatickými a aromatickými uhlovodíky?
Struktura alifatických a aromatických uhlovodíků
Alifatické uhlovodíky: Mají ve své struktuře přímé řetězce, rozvětvené řetězce nebo nearomatické kruhy. Tato skupina obsahuje nasycené i nenasycené uhlovodíky. Alkany jsou nasycené uhlovodíky, alkeny a alkyny jsou nenasycené uhlovodíky.
Rovné řetězy:
Oktan
Značkové řetězy:
5-ethyl-3-methyloktan
2-methyl-3-pentence
Nearomatické kroužky:
Aromatické uhlovodíky: Aromatické uhlovodíky mají ve své struktuře aromatický kruhový systém. Jsou to všechny nenasycené uhlovodíky, ale relativně stabilní díky systému konjugovaných vazeb.
Kategorie alifatických a aromatických uhlovodíků
Alifatické uhlovodíky:
Alifatické uhlovodíky obsahují tři hlavní skupiny; alkany, alkeny a alkyny. Jsou také známé jako allylové uhlovodíky.
Alkany: V alkanech jsou atomy uhlíku a vodíku spojeny jednoduchými vazbami. Nemají více svazků. Alkany tvoří kruhové struktury, které se nazývají cykloalkany.
Alkenes: Tato skupina obsahuje jednoduché i dvojné vazby mezi atomy uhlíku. Atomy vodíku a uhlíku vždy tvoří jednoduché vazby.
Alkyny: Alkyny mají kromě jednoduchých vazeb také trojné vazby mezi atomy uhlíku.
Aromatické uhlovodíky:
Většina aromatických uhlovodíků obsahuje ve své struktuře alespoň jeden benzenový kruh. Existuje ale jen málo nebenzenových aromatických uhlovodíků, které se nazývají „heteroareny“. Aromatické uhlovodíky se nazývají „arylové“uhlovodíky.
Bifenyl (aromatický uhlovodík se dvěma benzenovými kruhy)
Způsob lepení alifatických a aromatických uhlovodíků
Alifatické uhlovodíky:
V alifatických uhlovodících; jednoduché, dvojné nebo trojné vazby mohou existovat kdekoli v molekule. Někdy může existovat několik struktur pro jeden molekulární vzorec změnou polohy vícenásobné vazby (vazeb). Tyto molekuly mají lokalizovaný elektronový systém.
Aromatické uhlovodíky:
V aromatických uhlovodících mají alternativní systém jednoduché a dvojné vazby k vytvoření systému konjugovaných vazeb k přemístění některých elektronů. (Delokalizované elektrony se mohou pohybovat z jedné vazby na druhou).
Reakce alifatických a aromatických uhlovodíků
Alifatické uhlovodíky:
Nasycené uhlovodíky podléhají substitučním reakcím; nenasycené uhlovodíky dosáhnou stability adiční reakcí. Některé reakce však probíhají za kontrolovaných podmínek, aniž by došlo k porušení více vazeb.
Aromatické uhlovodíky:
Aromatické uhlovodíky jsou nenasycené, ale mají stabilní konjugovaný elektronový systém, takže jsou náchylnější spíše k substitučním než adičním reakcím.
Obrázek s laskavým svolením: „Polycyklické aromatické uhlovodíky“od Inductiveload - vlastní práce od uploadera, Accelrys DS Visualizer. (Public Domain) přes Commons
