Ключевая разница – 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 связей, тогда как ароматические углеводороды содержат сопряженную систему 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); в прямых цепях, разветвленных цепях или неароматических кольцах. Алифатические углеводороды можно разделить на три основные группы; алканы, алкены и алкины.
Что такое ароматические углеводороды?
Ароматические углеводороды иногда называют «аренами» или «ариловыми углеводородами». Большинство ароматических углеводородов содержат в своей структуре бензольное кольцо; но есть небензольные ароматические углеводороды, называемые гетероаренами, которые следуют «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: имеют в своей структуре прямые цепи, разветвленные цепи или неароматические кольца. В эту группу входят как насыщенные, так и ненасыщенные углеводороды. Алканы - насыщенные углеводороды, алкены и алкины - ненасыщенные углеводороды.
Прямые цепочки:
Октан
Фирменные сети:
5-этил-3-метилоктан
2-метил-3-пентенс
Неароматические кольца:
Ароматические углеводороды: ароматические углеводороды имеют в своей структуре систему ароматических колец. Все они представляют собой ненасыщенные углеводороды, но относительно стабильны благодаря системе сопряженных связей.
Категории алифатических и ароматических углеводородов
Алифатические углеводороды:
Есть три основные группы алифатических углеводородов; алканы, алкены и алкины. Они также известны как аллильные углеводороды.
Алканы: В алканах атомы углерода и водорода связаны друг с другом 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 хотя бы одно бензольное кольцо. А вот небензольных ароматических углеводородов немного, их называют «гетероарены». Ароматические углеводороды называются «арильными» углеводородами.
Бифенил (ароматический углеводород с двумя бензольными кольцами)
Схема связывания 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 за счет изменения положения кратной связи (связей). Эти молекулы имеют локализованную электронную систему.
Ароматические углеводороды:
В ароматических углеводородах они имеют альтернативную систему одинарных и двойных связей, образующую систему сопряженных связей для делокализации некоторых электронов. (Делокализованные электроны могут переходить с одной связи на другую).
Реакции алифатических и ароматических углеводородов
Алифатические углеводороды:
Насыщенные углеводороды вступают в реакции замещения; ненасыщенные углеводороды приобретают стабильность по реакции присоединения. Но некоторые реакции происходят в контролируемых условиях без разрыва множественных связей.
Ароматические углеводороды:
Ароматические углеводороды ненасыщенные, но имеют стабильную систему сопряженных электронов, поэтому они более подвержены реакциям замещения, чем реакциям присоединения.
Изображение предоставлено: «Полициклические ароматические углеводороды» Inductiveload - собственная работа пользователя, загрузившего, Accelrys DS Visualizer. (Общественное достояние) через Commons
