ההבדל העיקרי בין נפתנים לארומטיים הוא שלנפתנים יש רק קשרים בודדים בין אטומי פחמן ואילו לארומטים יש גם קשרים בודדים וגם קשרים כפולים בין אטומי פחמן.
אנו קוראים לנפתנים "ציקלו-אלקנים". אלו הן תרכובות פחמימנים אליפטיות מחזוריות. אנחנו יכולים להשיג אותם מנפט. הנוסחה הכללית של תרכובות אלו היא CnH2n יתר על כן, אטומי הפחמן בטבעות אלו רוויים. ארומטים הם פחמימנים מחזוריים בעלי קשרים בודדים (קשרי סיגמה) וקשרים כפולים (קשרי pi) בתבנית מתחלפת. לכן, אנו יכולים לראות דה-לוקליזציה של אלקטרונים בתרכובות אלה, ואנו מכנים ארומטים, "ארנים".
מהם נפתנס?
נפתנים הם תרכובות פחמימנים מחזוריות בעלות הנוסחה הכללית CnH2n אנו יכולים להשיג תרכובות אלו משמן נפט באמצעות זיקוק. לתרכובות אלו יש מבנה טבעת רווי אחד או יותר. המשמעות היא שכל אטומי הפחמן במבני הטבעת קשורים זה לזה באמצעות קשרים בודדים בלבד (אין קשרים כפולים או קשרים משולשים קיימים). לכן, אלה בעצם אלקנים. לפיכך, אנו קוראים להם "ציקלו-אלקנים". האטומים שנמצאים מלבד פחמן הם אטומי מימן. אבל אטומי המימן הללו אינם יוצרים את הטבעת; הם נשארים מחוברים לאטומי הפחמן בטבעת. לפי מספר אטומי הפחמן במבנים אלה, נוכל למנות אותם כציקלופרופן, ציקלובוטן, ציקלופנטן, ציקלוהקסאן וכו'.
איור 01: Cyclobutane
עם זאת, צריכים להיות לפחות שלושה אטומי פחמן כדי ליצור מחזור, ומכאן שהחבר הקטן ביותר בנפתנים אלה הוא ציקלופרופן. אנו קוראים לציקלו-אלקנים הגדולים, שיש להם יותר מ-20 אטומי פחמן כ"ציקלופרפינים". מכיוון שאזור הטבעת מאפשר למולקולות אלו ליצור קשר רב יותר זו עם זו, כוחות המשיכה הבין-מולקולריים (כוחות לונדון) ביניהן חזקים מאוד. מכאן שנקודות הרתיחה, נקודות ההיתוך, הצפיפות של מולקולות אלה גבוהות יותר מזו של אלקנים לא מחזוריים בעלי אותו מספר של אטומי פחמן. נפתנים פשוטים וגדולים יציבים מאוד. לנפטנים קטנים יש יציבות נמוכה (עקב מתח הטבעת). לפיכך, הם ריאקטיביים. הם יכולים לעבור תגובות החלפה אליפטיות נוקלאופיליות.
מה הם ארומטיים?
ארומטיקים הם תרכובות פחמימנים מחזוריות המורכבות ממערכת טבעות מישורית מצומדת עם ענני אלקטרונים פי מפושטים. במילים אחרות, למבנים אלה יש דפוס מתחלף של קשרים בודדים וקשרים כפולים בין אטומי הפחמן שיוצרים את מבנה הטבעת.אין קשרים בודדים או קשרים כפולים. אנחנו קוראים להם "ארנים". השם ארומטי מגיע בגלל הארומה המתוקה של התרכובות הללו.
איור 02: קצת ארומטיקה
ארומטיק יכול להיות מונוציקלי או פוליציקלי. כמה תרכובות אחרות שאנו מכנים "הטרוארנים" מסווגות גם הן כארומטיות. לתרכובות אלו יש אטומים שאינם פחמן שיוצר את הטבעת. אבל הם ארומטיים כי הם יוצרים מערכת pi מצומדת וגם ענן אלקטרונים דה-לוקאלי.
מה ההבדל בין נפתנס לארומטיקה?
נפתנים הם תרכובות פחמימנים מחזוריות בעלות הנוסחה הכללית CnH2n למולקולות אלו יש רק אטומי פחמן המרכיבים את הטבעת. בנוסף, יש להם רק קשרים בודדים בין אטומי הפחמן של הטבעת.ארומטיים הם תרכובות פחמימנים מחזוריות המורכבות ממערכת טבעות מישורית מצומדת עם ענני אלקטרון פי שהוקמו. למולקולות אלו עשויות להיות אטומים נוספים כגון חנקן יחד עם הפחמן המרכיב את הטבעת. יתר על כן, יש להם גם קשרים בודדים וגם קשרים כפולים בין אטומי פחמן בטבעת כתבנית מתחלפת. זה ההבדל העיקרי בין נפתנס לארומטיקה.
סיכום – נפתנס נגד ארומטיקה
נפתנים וארומטים הם תרכובות פחמימנים חשובות מאוד שאנו יכולים להשיג משמן נפט. ההבדל בין נפתנים לארומטיים הוא שלנפתנים יש רק קשרים בודדים בין אטומי פחמן ואילו לארומטים יש גם קשרים בודדים וגם קשרים כפולים בין אטומי פחמן.
