Hydrocarbure aromatique

Infos
Un hydrocarbure aromatique, encore appelé composé aromatique ou aromatique contient un système cyclique respectant la règle d'aromaticité de Hückel. Le plus souvent, les cycles sont du type du benzène avec 6 carbones formant un hexagone et six électrons délocalisés sur le cycle. La représentation de ce système est un cycle hexagonal avec trois doubles liaisons alternées avec trois liaisons simples. En fait les six liaisons sont d'une longueur identique
Hydrocarbure aromatique

Un hydrocarbure aromatique, encore appelé composé aromatique ou aromatique contient un système cyclique respectant la règle d'aromaticité de Hückel. Le plus souvent, les cycles sont du type du benzène avec 6 carbones formant un hexagone et six électrons délocalisés sur le cycle. La représentation de ce système est un cycle hexagonal avec trois doubles liaisons alternées avec trois liaisons simples. En fait les six liaisons sont d'une longueur identique. Ce modèle a été développé par Friedrich August Kekulé von Stradonitz pour le benzène et consiste en deux formes en résonance, lesquelles correspondent aux liaisons double et simple changeant de positions. Une autre représentation est celle de la liaison π au-dessus ou sous l'anneau. Ce modèle représente plus correctement la position de la densité d'électron dans l'anneau aromatique. Si le cycle contient un atome autre que du carbone, on parle d'hétérocycle aromatique. Ces hydrocarbures possédant au moins 10 atomes de carbone ont pour propriété un haut indice d'octane. Comme insaturés vu la présence de doubles liaisons, ils se prêtent donc facilement à des transformations diverses (par réactions chimiques interposées) donnant naissance à des produits nouveaux, surtout dans le domaine des matières plastiques.

Définition théorique

Un hydrocarbure est dit aromatique quand il correspond aux conditions suivantes :
-présence d'un composé cyclique avec des liaisons π conjuguées ;
-chaque atome du cycle comporte une orbitale p ;
-orbitales p se recouvrent, la molécule étant plane au niveau de ce composé cyclique ;
-la délocalisation des électrons π entraîne une diminution de l'énergie. Si les trois premiers critères sont satisfaits, mais que la délocalisation entraîne une augmentation de l'énergie, l'hydrocarbure est dit antiaromatique. En pratique, le 4 critère est traduit par la règle de Hückel : la délocalisation entraînera une diminution de l'énergie de la molécule (et donc, une stabilisation de cette dernière) si le nombre d'électrons π est égal à 4n+2 , où n est un entier positif ou nul. À l'inverse, les composés antiaromatiques (lorsque la délocalisation des électrons entraîne une augmentation de l'énergie, et donc une perte de stabilité) possèdent 4n électrons π. Cette règle est valable pour les composés relativement simples, possédant au plus quelques cycles, au-delà, il faudra avoir recours à d'autres méthodes, semi-empiriques ou faisant appel à la mécanique quantique. En présence d'un composé cyclique avec des liaisons π conjuguées dont la délocalisation des électrons π entraîne une énergie similaire, on est en présence d'un hydrocarbure non-aromatique, soit aliphatique. Le plus simple des hydrocarbures aromatiques est le benzène . Avec deux cycles, on a le naphtalène (2 cycles accolés) et le biphényle (2 cycles liés par liaison simple). Dans les alkylbenzènes, on aura le toluène .

Familles d'aromatiques

Les composés du benzène

- Le benzène et ses dérivés
- Les benzoïdes (benzènes polycycliques)
- Les fullerènes
- Les phénols
- Les amines aromatiques

Les hétérocycles

Les hétérocycles sont une classe de composés dans lesquels un atome ou plus d'un composé cyclique est remplacé par un atome hétérogène comme l'oxygène, l'azote, le phosphore, le soufre, etc. Les hétérocycles les plus courants contiennent de l'azote ou de l'oxygène.

Exemple d'hétérocycles

- La pyridine
- Le furane
- Le thiophène
- Le pyrrole
- La porphyrine
- La chlorine

Hydrocarbures aromatiques polycycliques

Quelques arènes importants sont appelés HAP, hydrocarbure aromatique polycyclique (PAH en anglais). Ils sont composés de 4 à 7 cycles. Un HAP connu est le benzopyrène, il est très cancérigène. Ils forment une vaste famille de composés aux propriétés similaires. Les HAPs existent à l'état naturel dans le pétrole brut : les hydrocarbures pétrogéniques. Ils se caractérisent par une forte proportion d'hydrocarbures aromatiques ramifiés, c'est-à-dire, substitués par des groupements alkyles. La pyrolyse et la combustion incomplète de matières organiques ; comme l’incinération des déchets, la combustion du bois, du charbon, le fonctionnement des moteurs à essence ou des moteurs diesels produit aussi des HAPs : les hydrocarbures pyrogéniques. La combustion de cigarettes produit des HAPs et contribue à la présence d'HAPs dans le milieu intérieur. Ces HAPs, liés à l'activité humaine, sont peu ramifiés et ce sont surtout eux qui sont présents dans notre environnement, généralement sous forme de mélanges plus ou moins complexes. La présence de HAPs dans l'environnement est préoccupante, essentiellement à cause de leurs propriétés cancérigènes. C'est le cas tout particulièrement le cas du benzopyrène, du benzoanthracène, du benzofluoranthène, de l'indéno pyrène et du benzopérylène. La plupart des HAPs sont assez résistants à la biodégradation. Cette dégradation se fait dans les couches superficielles du sol, grâce notamment à l'action de certaines bactéries. La majorité des HAPs présents dans les eaux de surface ont une origine atmosphérique et, pour la plupart, sont adsorbés sur les sédiments. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques pourraient être présents dans les poussières interstellaires. Ces molécules sont très résistantes aux conditions hostiles existants dans le milieu interstellaire et présentent des spectres en accord avec les raies observées dans les poussières interstellaires, notamment aux longueurs d'onde de 6, 2, 7, 7, 8, 3, 11, 3 et 12, 8 µms. Formées d'une vingtaine à quelques centaines d'atomes, ces molécules nettement plus grandes que les autres molécules détectées dans le milieu interstellaire. En 1994, Moreels, proposa la présence de phénanthrène dans la comète de Halley pour expliquer la raie à 3, 28 µm, raie aussi observée dans plusieurs autres comètes (Bockelée-Morvan et al., 1995). D'après Achim Tappe (Centre d'Astophysique de Harvard) les HAPs peuvent survivre à l'explosion d'une supernova, soit à environ 8 millions de dégrés Celsisus.

Voir aussi

- Anthracène
- Liaison covalente
- Fluorochrome Catégorie:Hydrocarbure Catégorie:Composé aromatique Catégorie:Pollution ar:أروماتية cs:Areny de:Aromaten en:Aromatic hydrocarbon eo:Aromatoj es:Hidrocarburo aromático et:Areenid fi:Aromaattinen hiilivety he:ארומטיות hr:Areni it:Composti aromatici ja:芳香族炭化水素 ko:방향족 탄화수소 lv:Aromātiskie ogļūdeņraži nl:Aromatische verbinding pl:Węglowodory aromatyczne pt:Hidrocarboneto aromático ro:Hidrocarbură aromatică ru:Арены sv:Aromatiska kolväten ta:அரோமாட்டிக் ஹைடிரோகார்பன் uk:Ароматичні сполуки zh:芳香烃
Sujets connexes
Aliphatique   Amine aromatique   Anthracène   Atome   Azote   Benzopyrène   Benzène   Biphényle   Carbone   Chlorine   Comète   Comète de Halley   Fluorochrome   Fullerène   Furane   Hydrocarbure   Hétérocycle   Liaison covalente   Matière plastique   Micromètre   Milieu interstellaire   Naphtalène   Octane   Oxygène   Phosphore   Phénanthrène   Phénol (groupe)   Porphyrine   Pyridine   Pyrrole   Règle de Hückel   Réaction chimique   Soufre   Spectroscopie   Thiophène   Toluène  
#
Accident de Beaune   Amélie Mauresmo   Anisocytose   C3H6O   CA Paris   Carole Richert   Catherinettes   Chaleur massique   Championnat de Tunisie de football D2   Classement mondial des entreprises leader par secteur   Col du Bonhomme (Vosges)   De viris illustribus (Lhomond)   Dolcett   EGP  
^