LE BENZENE LES AROMATIQUES

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1. La molécule de benzène.
1.1. Notion d’aromaticité

1.1.1. Formule brute : C6H6
1.1.2. Hydrogènation.
Elle donne uniquement du cyclohexane :
C6H6 + H2 ⎯ ⎯ → C6H12

1.1.3. Halogènation.
Laissé à la lumière du jour, le benzène réagit avec le chlore pour donner l’hexachlorocyclohexane (lindane). Par contre, en présence de chlorure d’aluminium anhydre (acide de Lewis), il y substitution progressive des hydrogènes du cycle par le chlore :

1.1.4. Données spectroscopiques.
1.1.4.1. Longueurs de liaison.

On constate que la liaison entre deux carbones du benzène a une longueur intermédiaire entre celle de la liaison simple et celle de la liaison double. La liaison elle même est donc intermédiaire.

1.1.4.2. RMN H1
On constate que tous les protons sont identiques et fortement déblindés.

1.1.4.3. Infra-rouge.
Les bandes d’élongation de la liaison C – C ont une fréquence d’environ 1600 - 1450 cm–
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: la force de la liaison est celle d’une liaison éthylénique un peu affaiblie.

1.1.5. Données thermodynamiques

LE BENZENE LES AROMATIQUES

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L’hydrogénation d’un cyclohexatriène hypothétique libère du benzène libère benzène vaut

. Celle

. On en déduit donc que l’énergie de résonance du
.

Vocabulaire : la résonance est la qualité des électrons du benzène. L’aromaticité représente les propriétés chimiques particulières du benzène.
1.2. Structure électronique.
Elle a été étudiée dans un chapitre précédent (Voir aussi la Théorie de Hückel). Il faut retenir la délocalisation des électrons, ainsi que la rupture, lors d’une réaction chimique de ce système délocalisé. Les conséquences chimiques seront étudiées dans le paragraphe suivant. Nous en avons étudié les conséquences spectroscopiques (RMN H1,

C13, IR).

Pour qu’un composé soit aromatique, il faut que le nombre x d’électrons π qu’il contient soit un nombre entier non nul respectant la relation : x = 4n + 2,