Ключевое различие - алифатические и ароматические углеводороды
Давайте сначала кратко посмотрим, какие углеводороды обсуждают разницу между алифатическими и ароматическими углеводородами. Углеводороды - это органические соединения, содержащие в своей структуре атомы углерода и водорода. Ключевое различие между алифатическими и ароматическими углеводородами заключается в том, что алифатические углеводороды не содержат сопряженной системы связи, тогда как ароматические углеводороды содержат систему сопряженных связей. Однако обе эти молекулы считаются органическими соединениями.
Что такое алифатические углеводороды?
Алифатические углеводороды - это органические молекулы, содержащие в своей структуре атомы углерода (C) и водорода (H); с прямыми цепями, разветвленными цепями или неароматическими кольцами. Алифатические углеводороды можно разделить на три основные группы; алканы, алкены и алкины.
Что такое ароматические углеводороды?
Ароматические углеводороды иногда называют «аренами» или «арильными углеводородами». Большинство ароматических углеводородов содержат в своей структуре бензольное кольцо; но есть небензольные ароматические углеводороды, называемые гетероаренами, которые подчиняются «правилу Хакла» (циклические кольца, которые следуют правилу Хакла, имеют 4n + 2 числа π-электронов; где n = 0,1,2,3,4,5, 6). Некоторые ароматические углеводороды имеют более одного кольца; их называют полициклическими ароматическими углеводородами.
Иллюстрация типичных полициклических ароматических углеводородов.
В чем разница между алифатическими и ароматическими углеводородами?
Структура алифатических и ароматических углеводородов
Алифатические углеводороды: они имеют в своей структуре прямые, разветвленные цепи или неароматические кольца. В эту группу входят как насыщенные, так и ненасыщенные углеводороды. Алканы - это насыщенные углеводороды, алкены и алкины - это ненасыщенные углеводороды.
Прямые цепи:
Октан
Фирменные сети:
5-этил-3-метилоктан
2-метил-3-пентенс
Неароматические кольца:
Ароматические углеводороды: ароматические углеводороды имеют в своей структуре ароматическую кольцевую систему. Все они являются ненасыщенными углеводородами, но относительно стабильны из-за системы сопряженных связей.
Категории алифатических и ароматических углеводородов
Алифатические углеводороды:
В алифатических углеводородах есть три основные группы; алканы, алкены и алкины. Они также известны как аллильные углеводороды.
Алканы: в алканах атомы углерода и водорода связаны одинарными связями. У них нет множественных связей. Алканы образуют кольцевые структуры, их называют циклоалканами.
Алкены: эта группа содержит как одинарные, так и двойные связи между атомами углерода. Атомы водорода и углерода всегда образуют одинарные связи.
Алкины: Алкины имеют тройные связи между атомами углерода в дополнение к одинарным связям.
Ароматические углеводороды:
Большинство ароматических углеводородов содержат в своей структуре по крайней мере одно бензольное кольцо. Но небензольных ароматических углеводородов немного, их называют «гетероаренами». Ароматические углеводороды называют «арильными» углеводородами.
Бифенил (ароматический углеводород с двумя бензольными кольцами)
Схема связи алифатических и ароматических углеводородов
Алифатические углеводороды:
В алифатических углеводородах; одинарные, двойные или тройные связи могут существовать в любом месте молекулы. Иногда может быть несколько структур для одной молекулярной формулы, изменяя положение кратной связи (ей). Эти молекулы имеют локализованную электронную систему.
Ароматические углеводороды:
В ароматических углеводородах они имеют альтернативную систему одинарных и двойных связей для образования системы сопряженных связей для делокализации некоторых электронов. (Делокализованные электроны могут переходить с одной связи на другую).
Реакции алифатических и ароматических углеводородов
Алифатические углеводороды:
Насыщенные углеводороды претерпевают реакции замещения; непредельные углеводороды достигают стабильности в результате реакции присоединения. Но некоторые реакции происходят в контролируемых условиях без разрыва множественных связей.
Ароматические углеводороды:
Ароматические углеводороды ненасыщены, но имеют стабильную сопряженную электронную систему, поэтому они более подвержены реакциям замещения, чем реакциям присоединения.
Изображение предоставлено: «Полициклические ароматические углеводороды» от Inductiveload - собственная работа автора, Accelrys DS Visualizer. (Общественное достояние) через Commons
