방향족 탄화수소는 주로 세 가지 범주로 나뉩니다.
단환 방향족 탄화수소: 벤젠 고리가 하나만 포함되어 있으며 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등으로 대표되는 가장 일반적인 유형입니다.
다환 방향족 탄화수소: 비페닐 및 디페닐메탄과 같은 독립적인 벤젠 고리 구조와 나프탈렌, 안트라센 및 벤조[a]피렌과 같은 융합-고리 방향족 탄화수소를 포함하여 두 개 이상의 벤젠 고리를 포함합니다.
비-벤젠 방향족 탄화수소: 벤젠 고리를 포함하지 않으나 Hückel의 4n+2 π 전자 법칙을 만족하며 방향족성을 나타내며 azurite, annulene 등으로 대표됩니다.
구조적 특성
벤젠을 전형적인 예로 들면, 벤젠 분자는 모든 탄소 원자 sp² 혼성화되어 있는 평면 육각형 구조를 가지며, 탄소-탄소 결합 길이는 완전히 평균화됩니다(단일 결합과 이중 결합 사이에서 약 140pm). 각 탄소 원자의 혼성화되지 않은 p 오비탈은 평면에 수직으로 겹쳐서 비편재화된 큰 π 결합을 형성하고, 총 π 전자 수는 Hückel의 법칙(4n+2, 벤젠에는 6개의 π 전자가 있음, n=1)을 따릅니다. 이러한 독특한 전자구조는 방향족성에 기여하는데, 일반 불포화탄화수소에 비해 분자안정성이 훨씬 높아 부가반응이 어렵고 산화가 어렵고 친전자성 치환반응이 일어나기 쉬워 일반 알켄의 성질과 큰 차이를 보인다.
속성 및 소스
물리적 특성: 물에 불용성, 유기용매에 쉽게 용해됨; 밀도는 일반적으로 물보다 낮습니다. 상대 분자 질량이 증가함에 따라 끓는점도 증가합니다. 파라{0}}이성질체는 일반적으로 분자 대칭으로 인해 녹는점이 더 높습니다.
산업 자원: 전통적으로 콜타르 분류를 통해 주로 얻었으나, 현대에는 주로 석유 촉매 개질을 통해 생산됩니다. 우리나라는 이제 독립적이고 효율적인 방향족 탄화수소 생산 기술을 습득하여 에너지 소비를 크게 줄였습니다.
건강 및 환경 위험: 다환 방향족 탄화수소(예: 벤조[a]피렌)는 대부분 담배 연기 및 불완전 연소 생성물에서 발견되며 대부분 발암성이 있습니다. 벤젠 증기는 조혈 기능을 손상시킬 수 있으며, 장식재에서 배출되는 벤젠 화합물은 실내 공기를 오염시킬 수 있습니다.