17.4 : Struttura del benzene: modello di Kekulé

Nel 1865, August Kekulé suggerì la struttura del benzene secondo la teoria strutturale della chimica organica basata su tre asserzioni: la formula del benzene è C_6H_6, tutti gli idrogeni del benzene sono equivalenti e ciascun carbonio deve avere quattro legami a causa della sua tetravalenza.

Propose che il benzene avesse una struttura ciclica di sei atomi di carbonio attaccati ciascuno a un atomo di idrogeno, con tre legami pi alternati.

Secondo il suo modello, devono esserci due isomeri per i derivati del benzene 1,2-disostituiti, come mostrato in Figura 2, in cui in una struttura i due carboni sostituiti sono collegati da un doppio legame, mentre in un'altra da un legame singolo.

Questa nozione di Kekulé è stata smentita poiché viene trovata una sola struttura per il benzene 1,2-disostituito. Per spiegare ciò affermò che le due forme di benzene sono in rapido equilibrio e che non è possibile separare i due composti.

Tuttavia, non esiste un tale equilibrio e viene trovata solo una struttura per i derivati del benzene 1,2-disostituiti.

Il benzene ha quattro gradi di insaturazione, costituendo un anello e tre legami π. Tuttavia, il benzene non subisce reazioni di addizione, a differenza di altri idrocarburi insaturi come gli alcheni e gli alchini. Ad esempio, l'etilene subisce una reazione di addizione con il bromo per formare dibromuro di etilene, ma il benzene no.

Il benzene reagisce con il bromo per formare bromobenzene tramite reazione di sostituzione in presenza di bromuro ferrico dell'acido di Lewis.

Lo svantaggio principale del modello di Kekulé è che non sia riuscito a spiegare questa insolita reattività del benzene rispetto ad altri idrocarburi insaturi come alcheni e alchini.