Ароматические соединения (от греч. árômа - благовоние), класс органических циклических соединений, все атомы которых участвуют в образовании единой сопряжённой системы; p-электроны такой системы образуют устойчивую, т. е. замкнутую, электронную оболочку. Название «Ароматические соединения» закрепилось вследствие того, что первые открытые и изученные представители этого класса веществ обладали приятным запахом. Простейшее Ароматические соединения - бензол (1). К Ароматические соединения относятся также нафталин (II), антрацен (III), фенантрен (IV) и др. соединения, содержащие конденсированные бензольные кольца, а также различные их производные.
Выделение Ароматические соединения в особый класс органических соединений обусловлено рядом соображений. Бензол C 6H 6, содержащий формально 3 двойные связи, должен обладать свойствами сильно ненасыщенного соединения; между тем бензол и др. Ароматические соединения не изменяются при действии перманганата калия на холоду, не присоединяют тотчас же бром, как это наблюдается в случае олефинов, содержащих двойные связи. Для Ароматические соединения характерна лёгкость замещения атомов водорода, связанных с атомами углерода в бензольном кольце, при действии различных электрофильных реагентов (см. Нуклеофильные и электрофильные реагенты ). Так, при действии азотной кислоты на бензол образуется нитробензол: C 6H 6 + H N O 3 ® C 6H 5N O 2 + H 2O.
Аналогичные процессы электрофильного замещения происходят и при сульфировании, галогенировании, ацетилировании Ароматические соединения, которые при этом ведут себя скорее как насыщенные, чем как ненасыщенные соединения. Следует, однако, иметь в виду, что лёгкость реакций замещения и затруднённость реакций присоединения к Ароматические соединения носят лишь количественный характер; в определённых условиях бензол присоединяет три молекулы хлора с образованием гексахлорциклогексана C 6H 6Cl 6; гидрирование нафталина ведёт к присоединению пяти молекул водорода с образованием декалина.
Ароматические соединения очень устойчивы; образуются из других классов соединений в жёстких условиях. Так, бензол можно получить из ацетилена при 650°C в присутствии активного угля; бензол образуется также при дегидрировании («ароматизации») циклогексана (V).
Заместители в Ароматические соединения приобретают особые свойства. Например, фенолы обладают более кислыми свойствами, чем спирты, а нитрофенолы в этом отношении приближаются к карбоновым кислотам. Ароматические амины значительно более слабые основания, чем алифатические; для ароматических аминов, например анилина
C 6H 5N H 2, характерна реакция с азотистой кислотой - диазотирование, приводящая к диазосоединениям , широко применяемым в производстве красителей. Ароматические соединения чрезвычайно многочисленны и имеют большое практическое значение. Так, ароматич. нитросоединения, сульфокислоты, фенолы, амины являются полупродуктами синтеза многих красителей, лекарственных веществ; фенолы, стирол, терефталевую кислоту используют для синтеза полимеров; из толуола получают взрывчатое вещество тротил и т.д.
Характерные особенности этого класса соединений могут быть объяснены тем, что Ароматические соединения на самом деле не содержат чередующихся простых и кратных связей; все связи в бензоле равноценны и совершенно выравнены; расстояния между атомами углерода в бензоле промежуточны между значениями межатомных расстояний в случае простой двойной связей. Поэтому строение бензола теперь предпочитают изображать не обычной формулой (1), а формулой (1а). Для бензола и др. Ароматические соединения характерно, что все p-электроны образуют устойчивую «замкнутую» электронную оболочку.
Позже было найдено, что сходными с Ароматические соединения свойствами обладают и многие другие «небензоидные» соединения. В первую очередь следует назвать ненасыщенные пятичленные гетероциклические соединения типа фурана , тиофена , пиррола . Ароматическими свойствами обладают и шестичленные гетероциклические соединения типа пиридина .
Известны небензоидные Ароматические соединения, скелет которых состоит только из атомов углерода; к их числу относятся такие стабильные органические ионы, как катион тропилия (VI), анион циклопентадиенила (VII), биполярные соединения типа азуленов
(VIII) и др. Ароматическими свойствами обладают и некоторые неорганические соединения, например боразол (IX), фосфонитрилхлорид (X). Ароматичность бензоидных и небензоидных соединений, проявляющаяся в способности вступать в реакции электрофильного замещения, соответствует ряду: анион VII > пиррол > бензол ® пиридин > тропилий; способность к реакциям нуклеофильного замещения изменяется в обратном порядке.
Лит.: Карер П., Курс органической химии, пер. с нем., Л., 1960.
Я. Ф. Комиссаров.