1. FUENTES DE LOS HIDROCARBUROS AROMTICOSLas principales fuentes de obtencin de hidrocarburos aromticos son el alquitrn de la hulla y el petrleo. Cuando se calienta la hulla en ausencia de aire se descompone dando tres productos principales que son: gas de coquera, alquitrn de hulla y el coque. El gas de coqueras esta constituido fundamentalmente por metano (32%) e hidrgeno (52%) se purifica hacindolo pasar a travs de unas columnas y luego se utiliza como combustible domstico e industrial. El coque que es carbono casi puro, se emplea en la reduccin del mineral de hierro en los altos hornos. El alquitrn de hulla se somete a un proceso de destilacin fraccionada y a procesos de separacin qumica con el fin de recuperar los constituyentes aromticos y heterocclicos que contiene. De esta manera y en diferentes intervalos de destilacin se obtienen una primera fraccin de la que se extrae por destilacin fraccionada la mezcla BTX (Benceno, Tolueno, Xileno), as como etilbenceno. En las siguientes fracciones y por extraccin con NaOH se obtiene fenoles y un residuo. Finalmente en las siguientes fracciones y por procesos de cristalizacin se obtienen naftaleno y fenantreno. La otra fuente fundamental de aromticos la constituye el petrleo. El propio petrleo en cada yacimiento contiene hidrocarburos aromticos en cantidades variables, aunque en algunos yacimientos este contenido es bastante considerable. Los principales compuestos aromticos que se obtienen del petrleo son el benceno, tolueno y xilenos, y en menor medida, naftaleno y antraceno. La mayor parte de las mezclas BTX que se producen en las refineras se suelen obtener por los procesos de reformado cataltico y craqueo al vapor fundamentalmente.EL BENCENOEl benceno (C6H6) es un compuesto cclico de forma hexagonal, compuesto por 6 tomos de carbono y 6 de hidrgeno y tres dobles enlaces alternados. Cada vrtice del hexgono, representa un tomo de carbono, al cual est unido un hidrgeno para as completar los cuatro enlaces del carbono.El benceno es un lquido voltil, incoloro, inflamable, insoluble en agua y menos denso que ella. Se disuelve en disolventes orgnicos como alcohol, acetona y ter entro otros. Es de olor fuerte pero no desagradable, hierve a 80.1C y se funde a 5.4 C. Se obtiene mediante la destilacin fraccionada del alquitrn de hulla y es utilizado como solvente de resinas, grasas y aceites; es txico y resulta peligroso respirar sus vapores por periodos largos.2. NOMENCLATURA DE COMPUESTOS AROMTICOS La terminacin sistmica de los compuestos aromticos es benceno, palabra que se une al ltimo sustituyente.En los compuestos di sustituidos, dos tomos de hidrgeno han sido reemplazados por radicales alquilo, tomos de halgenos o algn otro grupo funcional como OH (hidroxi), NH2 (amino) o NO2 (nitro).

a)Nomenclatura de compuestos aromticos polisustitudos:Con este nombre se conocen los derivados aromticos en los cual se han remplazado 3 o ms hidrgenos por otros grupo o tomos. De frmula a nombreEn estos casos es necesario numerar el anillo bajo las siguiente reglas.El nmero 1 corresponde al radical con menor orden alfabtico.La numeracin debe continuarse hacia donde este el radical ms cercano para obtener la serie de nmeros ms pequea posible. Si hay dos radicales a la misma distancia, se selecciona el de menor orden alfabtico; si son iguales se toma el siguiente radical ms cercano.Todos los tomos de carbono deben numerarse, no solo los que tengan sustituyente.Al escribir el nombre se ponen los radicales en orden alfabtico terminando con la palabra benceno.Como en los compuestos alifticos, utilizamos comas para separar nmeros y guiones para separar nmeros y palabras.3. ESTRUCTURA DEL BENCENO- ESTABILIDAD DEL BENCENO

Aunque el benceno se conoce desde 1825, y sus propiedades fsicas y qumicas son mejor conocidas que la de cualquier otro compuesto orgnico, su estructura no pudo ser determinada de forma satisfactoria hasta 1931. El principal problema era debido no a la complejidad de la molcula en s, sino que era consecuencia del limitado desarrollo de la teora estructural alcanzado en aquella poca.Como ya sealamos se conoca su frmula molecular (C6H6), pero el problema estaba en conocer como se disponan los tomos en la estructura. En 1858 Kekul propuso que los tomos de carbono se podan unir entre s para formar cadenas. Posteriormente en 1865 propuso para poder resolver el problema del benceno, que estas cadenas carbonadas a veces se pueden cerrar formando anillos.Todos estos intentos de representar la estructura del benceno representaban las distintas formas en que se trataba de reflejar la inercia qumica del benceno. Recientemente Van Temelen sintetiz el benceno de Dewar "biciclo (2,2,0) hexadieno", sustancia que sufre una rpida isomerizacin de enlace de valencia para dar benceno.

Es decir, se sustituye un hidrgeno por un bromo y se mantienen los tres dobles enlaces. Esto implica que los hidrgenos deben ser equivalentes, ya que el reemplazo de cualquiera de ellos da el mismo producto, por lo tanto podemos descartar las estructuras I, II y V propuestas.Asimismo el benceno reacciona nuevamente con el halgeno para dar tres derivados disustituidos ismeros de frmula molecular C6H4X2 C6H4XZ. Este comportamiento esta de acuerdo con la estructura III.Para poder comprenderlo, hay que tener en cuenta que la estructura de Kekul de dobles enlaces, los enlaces sencillos seran ms largos que los dobles enlaces. Sin embargo, esto no es as, ya que experimentalmente se ha comprobado que los enlaces carbono-carbono en el benceno son todos iguales (1,397 A) y que el anillo es plano.Por todo ello la estructura real del benceno no es ninguna de las de Kekul sino la del hbrido de resonancia que se representa con un hexgono con un crculo, lo que sucede es que para una mejor comprensin del comportamiento y para poder explicar algunos mecanismos de reaccin, haremos uso de las estructuras de Kekul.Este planteamiento de resonancia por deslocalizacin permite explicar la mayora de los propiedades del benceno y sus derivados en funcin de la estructura. De acuerdo con lo dicho, el benceno consiste en un anillo donde los seis tomos de carbono presentan una hibridacin sp2, unindose a dos tomos de carbono adyacente y a un tomo de hidrgeno. De esta manera los enlaces carbono-carbono son todos iguales y los ngulos de enlace son exactamente de 120.

Como consecuencia y tal como se ve en la segunda figura cada tomo de carbono tendra un orbital p sin hibridar que sera perpendicular al plano que forma el anillo de carbonos en donde se alojara un electrn. Estos seis electrones que segn la estructura de Kekul seran los que daran lugar a los tres dobles enlaces (enlace p) realmente lo que hacen es deslocalizarse a lo largo de todo el anillo, por lo cual se representa el benceno mediante un hexgono con un crculo inscrito, en lugar de los tres dobles enlaces localizados.Con esto lo que se pretende es recordar que de hecho no hay tres enlaces sencillos ni tres dobles enlaces, ya que como hemos dicho los enlace son iguales, y de esa manera evitar que se puedan representar ismeros supuestamente diferentes y que slo se diferencien en la colocacin de los dobles enlaces, ya que se suele recurrir a las estructuras de Kekul para representar mecanismos e indicar el desplazamiento de pares de electrones individuales.Otra caracterstica qumica del benceno, es que es mucho ms estable de lo que se podra esperar a partir de estos esquemas de resonancia por deslocalizacin. Si partimos de la estructura de Kekul, sta presenta tres dobles enlaces que nos presentaran al benceno como un trieno cclico conjugado, por lo cual cabra esperar que reaccionase de forma similar en las reacciones tpicas de los polienos.Esta gran estabilidad que presenta el benceno viene confirmado por el hecho de que su calor de hidrogenacin es menor que el del 1,3-ciclohexadieno. Si consideramos que la energa de hidrogenacin del ciclohexeno es de 28,6 kcal/mol tericamente la energa del benceno partiendo de la estructura de Kekul debera ser 75,8 kcal/mol, cuando en realidad es de 49,8 kcal/mol, lo indica que presenta una energa de resonancia de 36 kcal/mol. Todo ello indica que el anillo de benceno es excepcionalmente inerte, ya que para hidrogenarlo se requieren presiones y temperaturas altas.Propiedades y usos de compuestos aromticosLos derivados del benceno se forman cuando uno o ms de los hidrgenos son remplazados por otro tomo o grupo de tomos. Muchos compuestos aromticos son mejor conocidos por su nombre comn que por el sistmico. A continuacin se muestran algunos de los derivados mono sustituidos ms comunes junto con sus caractersticas ms importantes.4. AROMATICIDAD Y REGLA DE HUCKETLa regla de Hucket (1931), aplicable a especies planas, establece que si el nmero de electrones es igual a 2 + 4n, donde n es igual a 0 o un nmero entero, la especie es aromtica. Esta regla se aplica por primera vez a molculas carbonadas mono clicas en las que cada C puede tener hibridacin sp2 y dispone de un orbital p para dar enlace extendido; luego se amplia a sistemas heterociclos insaturados y a compuestos con anillos fusionados. Notese que el benceno corresponde a n = 1Orbitales atmicos y moleculares del benceno, el compuesto aromtico ms ampliamente reconocido, con electrones relocalizados.La regla de Hucket relaciona la aromaticidad con el nmero de electrones des localizarlos en orbitales sp2 de una molcula orgnica plana y cclica que tiene enlaces simples y enlaces dobles alternados. En concreto, la regla de Hucket indica que una molcula de este tipo es aromtica si tiene 4n+2 electrones des localizarlos, y anti aromtica si tiene 4n electrones relocalizados. La importancia de la regla radica en la gran diferencia de estabilidad entre compuestos aromticos, no aromticos y anti aromticos, de forma que se pueden hacer predicciones cualitativas sobre la estabilidad qumica de los diferentes compuestos de forma sencilla.El caso tpico de aromaticidad, y el ms corriente y abundante en la naturaleza, es la molcula de benceno. Es una molcula que es fcil de ver sus niveles de energas, segn los nodos que presenten las combinaciones de orbitales moleculares. El estado energtico fundamental se presenta sin ningn nodo, en el siguiente encontramos dos estados degenerados con uno o ms nodos.La regla de Hucket se puede relacionar con los orbitales resultantes que resultan de combinar n orbital atmica. Como dice la teora del orbital molecular, el resultado de combinar n orbital atmica es n orbital molecular de diferente energa. Como cada carbono tendr un electrn en su orbital p libre, de n orbitales moleculares tendremos n electrones des localizarlos. Y como en cada orbital molecular caben 2 electrones en espn opuesto, se llenan n/2 orbitales molecularesDiferentes molculas aromticas o anti aromticas. De izquierda a derecha, ciclo butadieno, benceno, ciclo octatetraeno, ciclo decapentaeno.Se encuentra que si el nmero de electrones es 4n, los electrones llegan a un estado energtico un poco superior al anterior, y por esa razn evitan des localizarlos, bien localizando electrones o rompiendo la planaridad. En cambio, si el nmero de electrones es 4n+2, los electrones se quedan en un estado energtico mucho ms bajo y se estabilizan ms.

5. REACCIONES DE SUSTITUCIN ELECTROFLICA EN ANILLOS AROMTICOSLa reaccin ms importante de los compuestos aromticos es la sustitucin electroflica aromtica. Esto es, un electrfilo (E+) reacciona con un anillo aromtico y sustituye uno de los hidrgenos.Mediante este tipo de reaccin es posible anexar distintos sustituyentes al anillo aromtico. Se le puede Halogenar (sustituir con halgeno: -F, -Cl, -I, -Br, -At), Nitrar (sustituir por un grupo nitro: -NO2), Sulfonar (sustituir por un grupo cido sulfonico -SO3H), Alquilar (sustituir por un grupo alquilo: -R), etc.Todas estas reacciones pueden ser llevadas a cabo seleccionando los reactivos y condiciones apropiadas.a) Halogenacion:Bromacin de anillos aromticos: Se hacen reaccionar los anillos aromticos con bromo, con FeBr3 como catalizador dando como resultado bromobenceno como producto de sustitucin.

Cloracin y Yodacin: El cloro y el yodo pueden introducirse en el anillo aromtico mediante una reaccin electrofilica en las condiciones apropiadas. Los anillos aromticos reaccionan en presencia de FeCl3 como catalizador, para producir clorobencenos.

El yodo por si mismo no reacciona con los anillos aromticos y se necesita un promotor para que efecte adecuadamente la reaccin. Los mejores promotores son los oxidantes como el perxido de hidrogeno H2O2, o sales de cobre como CuCl2. Estos promotores actan oxidando el yodo, convirtindola en una empresa electrfila ms potente que reacciona como si fuera I+. Entonces el anillo aromtico ataca el I+, con lo que forma un producto de sustitucin normal.b) Nitracin Aromtica:Los anillos se pueden nitrar con una mezcla de cido ntrico y cido sulfrico concentrados. Se piensa que el electroflo es el ion nitronio, NO2+, que se genera del cido ntrico, por protonacion y perdida de agua. Este ion genera un carbocatin intermediario, cuando este pierde un protn se genera el nitrobenceno como producto de sustitucin.Este proceso es realmente importante para la industria de explosivos, pigmentos y farmacia.c) Sulfonacion aromtica:Los anillos aromticos pueden sulfonarse por reaccin con cido sulfrico fumante (H2SO4 + SO3). El electrfilo reactivo es HSO3+ o SO3, dependiendo de las condiciones de reaccin.Este proceso ocurre similar a la bromacin y nitracin pero tiene la caracterstica de que es reversible.Esta reaccin tiene importancia en la elaboracin de colorantes y productos farmacuticos.d) Alquilacin de anillos aromticos:Recordar que como la reaccin de alquilacin tiene lugar a travs de carbocationes se pueden producir transposiciones.Reaccin de Friedel-Crafts: Es una sustitucin electrofilica aromtica en la cual el anillo ataca un carbocation electrofilo. Este carbocatin se genera cuando el catalizador AlCl3, ayuda al halogenuro de alquilo a ionizarse. La reaccin finaliza con la perdida de un protn.Esta reaccin posee tres limitaciones fundamentales:1.Solo se pueden usar halogenuros de alquilo.

2.La reaccin es ineficaz cuando los anillos aromticos se encuentran unidos a grupos fuertemente desactivadores.

3.Es difcil controlar l numero de alquilaciones que se desea producir.

4.Pueden producirse transformaciones e el esqueleto del grupo alquilo. (pueden anexarse un n-propil o un i-propil).

e) Acilacin de Friedel-Crafts.

6. REACTIVIDAD Y ORIENTACION DE REACCIONES EN ANILLOS

En las reacciones de los derivados bencnicos la posicin donde reacciona el electrfilo vendr determinada por el carcter del grupo ya presente en el anillo aromtico y que resumimos a continuacin:Carcter activante y orientador orto-para: -R; -OR; -OH; -NR2 y O-.Carcter desactivante y orientador meta: -NO2; -SO3H; -NR+3 y CO-R.Carcter desactivante y orientador orto-para: -Cl; -Br; -I.Adems hay que tener en cuenta el efecto estrico del grupo sobre el anillo aromtico.

Reacciones de los alquenilbencenos.

Cuando sobre el anillo aromtico tenemos una cadena insaturada (doble enlace), hay que tener en cuenta que entonces tendremos dos centros de reaccin, uno ser el anillo aromtico y otro el doble enlace.

En condiciones normales el primero en reaccionar para las reacciones de adicin ser el doble enlace ya que la reaccin sobre al anillo aromtico requiere condiciones ms enrgicas al estar estabilizado por resonancia. Por ello podemos decir que los alquenilbencenos experimentan reacciones de sustitucin en el anillo y de adicin en la cadena.Sustitucin nuclefilica aromtica.

Los nuclefilos desplazan fcilmente a los iones haluro de los haluros de arilo cuando hay grupos atrayentes de electrones (desactivantes) en las posiciones orto para con respecto al haluro.8. REACCIONES DE LOS FENOLESReacciones como alcohol. Los alcoholes experimentan algunas reacciones de los alcoholes alifticos como la esterificacin y la formacin de teres (sntesis de Williamson).

Sin embargo los fenoles no sufren las reacciones de eliminacin de los alcoholes alifticos, es decir, los fenoles no se deshidratan.Reacciones como aromtico. Los fenoles experimentan las reacciones tpicas de los compuestos aromticos, como nitracin, halogenacin, sulfonacin, alquilacin y acilacin de Friedel y Crafts (la acilacin compite con la esterificacin por eso el rendimiento es bajo). Hay que tener en cuenta que el OH del fenol en un activante y orientador orto-para.Reacciones de oxidacin. Las reacciones de oxidacin de los fenoles da lugar a la formacin de 2,5-ciclohexadieno-1,4-diona (quinonas) y es caracterstica de los mismo.