Введение

Химическая реакция
Ароматизация — это химическая реакция, в которой ароматическая система образуется из одного неароматического предшественника. Как правило, ароматизация достигается дегидрированием существующих циклических соединений, что иллюстрируется превращением циклогексана в бензол. Ароматизация включает образование гетероциклических систем. Дегидроциклизация превращает парафины (ациклические углеводороды) в ароматические соединения. Другой связанный процесс ароматизации — дегидроизомеризация метилциклопентана в бензол.

Биохимические процессы

Ароматазы – это ферменты, которые ароматизируют кольца в структуре стероидов. Конкретные превращения включают преобразование тестостерона в эстрадиол и андростендиона в эстрон. Каждая из этих ароматизаций включает окисление C19-метильной группы, что позволяет элиминировать муравьиную кислоту одновременно с ароматизацией. Эти превращения играют роль в эстроген-зависимом развитии опухолей, включая рак молочной железы и рак яичников у женщин в постменопаузе, а также гинекомастию у мужчин. Анастрозол и летрозол (которые конкурируют с ферментом за связывание) показали большую эффективность по сравнению с антиэстрогенными препаратами, такими как тамоксифен, вероятно, из-за того, что они предотвращают образование эстрадиола.

Окислительная дегидрогенация

Для циклогексана, циклогексена и циклогексадиена дегидрирование является концептуально простейшим путем ароматизации. Энергия активации уменьшается с увеличением степени ненасыщенности. Таким образом, циклогексадиены особенно склонны к ароматизации. Формально, дегидрирование – это окислительно-восстановительный процесс. Дегидрирующая ароматизация является обратной реакции гидрирования аренов. Соответственно, катализаторы гидрирования эффективны для обратной реакции. Платиновый каталитический дегидринг циклогексанов и родственного сырья является самым крупномасштабным применением этой реакции (см. выше). 2,3-Дихлор-5,6-дициано-1,4-бензохинон (DDQ) часто является реагентом выбора. DDQ в сочетании с кислотным катализатором использовался для синтеза стероида с феноантреновым ядром посредством окисления, сопровождающегося двойной миграцией метильной группы. В этом процессе сам DDQ восстанавливается до ароматического продукта – гидрохинона. Сера и селен традиционно используются в ароматизации, в качестве отходящей группы выступает сероводород. Растворимые комплексы переходных металлов могут индуцировать окислительную ароматизацию, сопровождающуюся комплексообразованием. α-Фелландрен (2-метил-5-изопропил-1,3-циклогексадиен) окисляется до p-изопропилтолуола при восстановлении трихлорида рутения. Окислительное дегидрирование дигидропиридина приводит к ароматизации с образованием пиридина.

Обезвоживание

Неароматические кольца могут быть ароматизированы различными способами. Обезвоживание позволяет осуществить реакцию Зиммлера-Волфа 2-оксима циклогексенона с образованием анилина в кислых условиях.

Таутомеризация

Изомеризация циклогексадиенонов приводит к образованию ароматического таутомера – фенола. Изомеризация 1,4-нафталендиола при 200 °C образует смесь в соотношении 2:1 с его кето-формой, 1,4-диоксотетралином.

Из ациклических прекурсоров

Ароматизация ациклических прекурсоров встречается реже в органическом синтезе, хотя является важным компонентом производства БТХ на нефтеперерабатывающих заводах. Среди ациклических предшественников алкины относительно легко подвергаются ароматизации, поскольку они частично дегидрированы. Циклизация Бергмана превращает энедиин в промежуточный дирадикал дегидробензола, который отрывает атом водорода для ароматизации. Энедиинный фрагмент может быть включен в существующее кольцо, обеспечивая доступ к бициклической системе в мягких условиях благодаря напряжению кольца в реагенте. Циклодека-3-ен-1,5-диин реагирует с 1,3-циклогексадиеном с образованием бензола и тетралина при 37 °C, причем реакция протекает с высокой благоприятностью благодаря формированию двух новых ароматических колец.