主な違い – 脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素

炭化水素は、炭素原子と水素原子だけが共有結合で結びついた化合物です。

この化合物は、原子の並び方によって2つのグループに分類されます。

脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素です。

脂肪族炭化水素は、炭素原子と水素原子からなる有機化合物で、直鎖、分岐構造、非芳香族環状構造で構成されています。

芳香族炭化水素は、炭素原子と水素原子が非局在化π電子を持つ環状構造で構成された化合物です。

脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素の主な違いは、脂肪族炭化水素は炭素と水素の比率が高いのに対し、芳香族炭化水素は炭素と水素の比率が低いことである。

脂肪族炭化水素とは？

脂肪族炭化水素は、炭素原子と水素原子が直鎖状、分岐状、非芳香環状に並んだ有機化合物です。

炭素原子と水素原子は、共有結合で互いに結合しています。

脂肪族炭化水素は、アルカン、アルケン、アルキンの3種類に分類される。

脂肪族炭化水素は、二重結合の有無により、飽和脂肪族炭化水素と不飽和脂肪族炭化水素に分類される。

飽和炭化水素は、単結合のみで構成されている。

したがって、シグマ結合しか持っていない。

例えば、アルカンは飽和炭化水素です。

不飽和炭化水素は単結合と二重結合から構成されており、シグマ結合とπ結合の両方が存在する分子です。

また、三重結合を持つ分子もあります。

アルケンとアルキンは不飽和炭化水素です。

図1：ヘキサンは脂肪族炭化水素である

脂肪族炭化水素の多くは可燃性です。

原油や天然ガスに含まれる。

また、環状化合物も脂肪族炭化水素とみなすことができる。

これは、環状構造が非芳香族（非局在化π電子を持たない）であるためです。

芳香族炭化水素とは？

芳香族化合物とは、炭素原子と水素原子がπ電子の非局在化した環状に配列した有機化合物です。

芳香族炭化水素は、その芳しい香りからその名がついた。

芳香族炭化水素は、基本的に環状構造です。

また、これらは平面構造でもあります。

芳香族化合物は、共鳴効果により非常に安定です。

つまり、芳香族化合物は単結合と二重結合を含む共鳴構造として表されることが多いが、実際の構造は環のすべての原子間で非局在化した電子が共有されているのです。

一般に、芳香族化合物は非極性です。

したがって、水とは混じり合わない。

また、炭素と水素の比率が芳香族化合物では少ない。

ほとんどの芳香族化合物は求電子置換反応を起こす。

非局在化したπ電子が存在するため、芳香環は電子が豊富です。

そのため、求電子はこの環を攻撃して電子を共有することができる。

図2：ピセンは芳香族炭化水素である

芳香族化合物は、ほとんどの場合、石油から得られる。

多環芳香族炭化水素（PAH）は、環境汚染物質や発がん性物質として扱われている。

脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素の違い

定義

脂肪族炭化水素。

脂肪族炭化水素は、炭素原子と水素原子からなる有機化合物で、直鎖状、分岐状または非芳香環状に配列している。

芳香族炭化水素 芳香族炭化水素は、炭素原子と水素原子が非局在化π電子を持つ環状構造に配置された有機化合物です。

臭気

脂肪族炭化水素。

脂肪族炭化水素は、心地よい臭いはしない。

芳香族炭化水素 芳香族炭化水素は、心地よい臭いがします。

炭素と水素の比率

脂肪族炭化水素。

脂肪族炭化水素：炭素と水素の比率が高い。

芳香族炭化水素 芳香族炭化水素：炭素数/水素数比が低い。

バーニング

脂肪族炭化水素。

脂肪族炭化水素は、煤を出さない炎で燃焼する。

芳香族炭化水素 芳香族炭化水素は、煤煙を出しながら燃焼する。

非飽和

脂肪族炭化水素。

飽和の脂肪族炭化水素と不飽和の脂肪族炭化水素があります。

芳香族炭化水素 芳香族炭化水素はすべて不飽和です。

非局在化したパイ電子

脂肪族炭化水素。

脂肪族炭化水素には非局在化π電子は存在しない。

芳香族炭化水素。

芳香族炭化水素には非局在化π電子が存在する。

結論

脂肪族および芳香族炭化水素は、炭素原子と水素原子のみで構成される有機化合物です。

主に原油や天然ガスに含まれる。

脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素の主な違いは、脂肪族炭化水素は炭素と水素の比率が高いのに対して、芳香族炭化水素は炭素と水素の比率が低いことである。