⚗Oscar ReFormula.Química orgànica
← Tots els temes

Compostos aromàtics

BATX

El benzè i els seus derivats. Un anell de sis carbonis especialment estable que es nomena com a base (–benzè) o amb noms propis retinguts per la IUPAC (fenol, anilina, àcid benzoic).

Dibuixos:

El benzè

El benzè (C6H6) és un anell de sis carbonis amb tres dobles enllaços alternats. Però els seus enllaços no són ni simples ni dobles: els electrons estan repartits per igual per tot l’anell (deslocalitzats), i això li dona una estabilitat molt especial. Per representar-ho es dibuixa sovint com un hexàgon amb un cercle al mig, en lloc dels tres dobles enllaços.

💡 Per què "aromàtic"
El nom ve de l’olor intensa dels primers compostos d’aquesta família que es van aïllar. Avui "aromàtic" ja no vol dir "que fa olor", sinó que designa aquesta estabilitat especial de l’anell de benzè.

Un sol substituent

Amb un substituent, es nomena el radical o grup seguit de la paraula benzè, tot junt i sense localitzador (només hi ha una posició possible): clorobenzè, etilbenzè, nitrobenzè. Alguns tenen nom retingut per la IUPAC que també és correcte i molt habitual — el més famós és el toluè (= metilbenzè).

CH3
C6H5-CH3
metilbenzè
toluè
Sistemàtic i nom retingut: tots dos valen.
Cl
C6H5-Cl
clorobenzè
CH3CH2
C6H5-CH2-CH3
etilbenzè
NO2
C6H5-NO2
nitrobenzè

Dos substituents: orto, meta, para

Amb dos substituents cal dir en quines posicions són. La IUPAC prefereix els localitzadors numèrics, però es conserven també els prefixos clàssics orto- (o-), meta- (m-) i para- (p-):

Els tres isòmers del dimetilbenzè (xilè)
EstructuraPosicionsPrefix clàssicNom IUPACNom retingut
1,2 (veïnes)orto- (o-)1,2-dimetilbenzèo-xilè
1,3 (una entremig)meta- (m-)1,3-dimetilbenzèm-xilè
1,4 (oposades)para- (p-)1,4-dimetilbenzèp-xilè
💡 Quin fas servir?
Els dos són correctes: 1,4-dimetilbenzè ≡ p-dimetilbenzè. Com que la web prioritza la IUPAC actual, aquí fem servir els números com a forma principal, però has de reconèixer orto/meta/para perquè encara es fan servir moltíssim.

Noms propis retinguts

Tres derivats del benzè tenen nom propi retingut per la IUPAC, i és el que s’ha de fer servir (no "hidroxibenzè" ni "aminobenzè"): el fenol (–OH), l’anilina (–NH2) i l’àcid benzoic (–COOH). Quan aquests anells porten altres substituents, el grup que dona el nom ocupa sempre el carboni 1.

OH
C6H5-OH
fenol
El –OH sobre el benzè. No "hidroxibenzè".
NH2
C6H5-NH2
anilina
El –NH2 sobre el benzè. No "aminobenzè".
OHCO
C6H5-COOH
àcid benzoic
El –COOH sobre el benzè.
OHCl
HO-C6H4-Cl (para)
4-clorofenol
p-clorofenol
El –OH marca el C1; el clor queda al C4.

Dos grups iguals a l’anell

El nom retingut (fenol, anilina, àcid benzoic) només serveix quan hi ha un grup. Si n’hi ha dos d’iguals, la base torna a ser el benzè i el sufix es multiplica: benzen-1,4-diol, benzen-1,4-diamina. Amb el –COOH i el –CHO, com que el carboni del grup no compta a l’anell, el sufix és -dicarboxílic / -dicarbaldehid: àcid benzen-1,4-dicarboxílic. Els localitzadors, sempre els més baixos possibles.

OHOH
HO-C6H4-OH (para)
benzen-1,4-diol
hidroquinona
Nom tradicional: hidroquinona (el de l’orto és el catecol i el del meta, el resorcinol).
OHCOCOOH
HOOC-C6H4-COOH (para)
àcid benzen-1,4-dicarboxílic
àcid tereftàlic
L’àcid tereftàlic: amb l’etan-1,2-diol forma el PET de les ampolles.
NH2NH2
H2N-C6H4-NH2 (para)
benzen-1,4-diamina
Dues amines sobre l’anell: sufix -diamina amb la base benzen-.

El benzè com a substituent: fenil

L’anell de benzè pot actuar com a substituent: és el grup fenil (C6H5–). Ara bé, per la IUPAC actual l’anell mana sobre una cadena quan només hi ha hidrocarbur: C6H5-CH2-CH2-CH3 és propilbenzè (no "1-fenilpropà"), igual que C6H5-CH2-CH3 és etilbenzè.

El fenil surt de veritat com a substituent quan el grup funcional principal és a la cadena, no a l’anell (llavors la cadena és la base i l’anell hi penja): C6H5-CH2-OH és fenilmetanol, C6H5-CH2-COOH és l’àcid 2-feniletanoic. El grup C6H5-CH2– (fenil + CH2) té nom propi tradicional: benzil.

Mana l’anell o la cadena?
CH3CH2CH2
C6H5-CH2-CH2-CH3
propilbenzè
Només hidrocarbur: l’anell és la base.
OHCH2
C6H5-CH2-OH
fenilmetanol
L’–OH és a la cadena: mana la cadena i l’anell és el substituent fenil.
OHCOCH212
C6H5-CH2-COOH
àcid 2-feniletanoic
El carboni del –COOH és el C1; el fenil penja del C2.
💡 Prova-ho a l’editor
L’editor de molècules ja anomena el benzè i els seus derivats: fes servir la plantilla del benzè i afegeix-hi substituents per veure clorobenzè, 1,4-dimetilbenzè, fenol, 4-clorofenol, àcid benzoic o nitrobenzè (amb la plantilla –NO₂). També reconeix el fenil com a substituent quan el grup funcional és a la cadena (fenilmetanol, àcid 2-feniletanoic), els dos grups iguals (benzen-1,4-diol, àcid benzen-1,4-dicarboxílic), els anells fusionats amb nom retingut (naftalè, antracè, fenantrè) i els units per un enllaç (bifenil, ciclohexilbenzè). Els fusionats amb substituents (2-metilnaftalè) queden per a més endavant: tenen regles de numeració pròpies.

Exercicis

12 exercicis
1Formula:benzè
2
Què fa especial el benzè respecte d’un ciclè normal com el ciclohexè?
3Anomena:C6H5-CH3
CH3
4Anomena:C6H5-Cl
Cl
5
Quin nom correspon a l’isòmer del dimetilbenzè amb els dos metils en carbonis oposats (posicions 1 i 4)?
CH3CH3
6
A què equival la posició "meta" en localitzadors numèrics?
7Anomena:C6H5-OH
OH
8Anomena:C6H5-NH2
NH2
9Formula:àcid benzoic
10Anomena:C6H5-NO2
NO2
11
En un fenol que porta un clor a la posició oposada al –OH, quin carboni és el número 1?
OHCl
12
Com es diu el grup C6H5– quan el benzè penja d’una cadena més important?

Reconeix l’estructura

6 exercicis
Dibuixos:

Qüestionari visual: mira l’estructura i tria’n el nom, o tria l’estructura que correspon al nom. Amb el botó Dibuixos pots passar de la fórmula semidesenvolupada a la d’esquelet.

1
Com s’anomena aquesta molècula?
CH3
2
Quina d’aquestes estructures és l’1,3-dimetilbenzè (m-xilè)?
3
Com s’anomena aquesta molècula?
OH
4
Com s’anomena aquesta molècula?
NH2
5
Com s’anomena aquesta molècula?
OHCl
6
Quina d’aquestes estructures és l’àcid benzoic?