С конденсированными бензольными кольцами

Для каждого конденсированного бензоидного углеводорода может быть написано значительное число резонансных структур, например, у нафталина некоторые резонансные структуры имеют вид:

I II III

Как видно, резонансные структуры нафталина неравноценны. Наиболее стабильной является та резонансная структура, в которой наибольшее число колец соответствует формуле бензола Кекуле. Из трех способов расположения двойных связей (I, II, III) всех ближе к истине формула I. В ней оба кольца – бензольные и проявляются как бы остатки двух диеновых систем в отличие от формул II и III, где лишь одно кольцо бензольное.

Нафталин обладает меньшей ароматичностью по сравнению с бензолом. В частности, в молекуле нафталина наблюдаются значительные отклонения длин С-С-связей от ароматических значений (значения длин связей в показанных ниже формулах даны в нанометрах). Такие же отклонения имеются в молекулах антрацена и фенантрена.

0,1425 0,1456 0,1408

0,1361

0,1421 0,1411

0,1417

0,1334

Хотя показанные выше углеводороды и не являются моноциклическими, как того требует правило Хюккеля, в каждом из них имеется плоская система сопряженных двойных связей, а общее число π-электронов удовлетворяет правилу ароматичности (4n+2). Электроны в молекулах этих углеводородов находятся только на связывающих дважды занятых МО. В качестве примера результаты расчетов по методу МОХ приведены для нафталина и антрацена:

Е_МО

α – 2β

α – β

α

α + β

α+2β

Конденсированные бензоидные углеводороды также легко вступают в реакции электрофильного замещения и проявляют тем самым свойства ароматических соединений.

Нафталин

Нафталин (нафтален) – основная составная часть каменноугольной смолы, которая является сырьем для получения нафталина и его производных. Открыт нафталин Гарденом в 1819 г., его состав установлен Воскресенским А.А. в 1838 г., а строение нафталина изучил Эрленмейер в 1866 году.

Эмпирическая формула нафталина – С₁₀Н₈, структурная формула представлена в виде двух бензольных конденсированных колец:

^{8(α) 1(α)}

^{7(β) 2(β)}

_{6 (β) 3(β)} или

_{5(α) 4(α)}

Для нафталина характерно существование изомеров: двух однозамещенных (α- и β –производных), десяти двухзамещенных для одинаковых заместителей и 14 изомеров для двух разных заместителей:

СН₃ СН₃ СН₃

СН₃ СН₃

СН₃

1-метилнафталин 2-метилнафталин 1,2-диметилнафталин 1,3-диметилнафталин

(α-метилнафталин) (β-метилнафталин) (орто-диметилнафталин) (мета-диметилнафталин)

СН₃ СН₃ СН₃ СН₃

Н₃С

Н₃С

СН₃ СН₃

1,4-диметилнафталин 1,5-диметилнафталин 1,7-диметилнафталин

(пара-диметилнафталин) 1,6-диметилнафталин

СН₃ СН₃

СН₃ Н₃С СН₃ СН₃

СН₃ Н₃С

1,8-диметилнафталин 2,3-диметилнафталин 2,6-диметилнафталин

(пери-диметилнафталин) 2,7-диметилнафталин (амфи-диметилнафталин)

Приставки, придуманные для обозначения остальных положений, не привились.