This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
ആരൊമാറ്റികത
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ആരൊമാറ്റികത
Aromaticity
ആരൊമാറ്റിക-യൗഗിക(ഉദാ. ബെന്സീന്)ങ്ങളുടെ സവിശേഷതകളെക്കുറിക്കുന്നതിന്‌ ആദ്യകാലത്ത്‌ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന പദം. ആധുനിക രസതന്ത്രത്തിൽ തികച്ചും നൂതനമായ അർഥത്തിലും കാഴ്‌ചപ്പാടിലും പ്രയോഗിക്കപ്പെട്ടു വരുന്നു.
ചരിത്രം. കാർബണിക രസതന്ത്രത്തിന്റെ ആദ്യകാലത്ത്‌ പലതരം ജീവവസ്‌തുക്കളിൽനിന്നും വേർതിരിച്ചെടുത്ത പ്രത്യേകമണമുള്ള ഒരു കൂട്ടം യൗഗികങ്ങളെയാണ്‌ ആരൊമാറ്റികവസ്‌തുക്കളായി ഗണിച്ചിരുന്നത്‌. (aroma = മണം, aromatic = മണമുള്ള). എന്നാൽ ഇത്തരത്തിൽ അനേകം ആരൊമാറ്റികപദാർഥങ്ങള്‍ വേർതിരിച്ചെടുത്തതോടെ അവയ്‌ക്കു ചില പൊതുസ്വഭാവങ്ങള്‍ ഉണ്ടെന്നു വ്യക്തമായി. ഒന്നാമതായി അവയിൽ കാർബണ്‍ മൂലകത്തിന്റെ അംശം വളരെ കൂടുതലാണ്‌; അലിഫാറ്റികയൗഗികങ്ങള്‍ എന്നു വിളിക്കപ്പെട്ട (ഫാറ്റിൽ-കൊഴുപ്പിൽ-ഉള്ള വസ്‌തുക്കളും അവയോടു ബന്ധപ്പെട്ടവയും) സാധാരണ കാർബണികയൗഗികങ്ങളിലുള്ളതിലും വളരെ കൂടുതലാണ്‌ ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങളിലെ കാർബണ്‍-അനുപാതം എന്നു സാരം. ഒരു ഹൈഡ്രാകാർബണിലെ കാർബണിന്റെ അംശം കൂടുന്തോറും അതിന്റെ അപൂരിതത്വവും കൂടിവരുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്‌ ഈഥേന്‍ (C2 H6), എഥിലീന്‍ (C2 H4), അസറ്റിലീന്‍ (C2 H2) എന്നീ ഹൈഡ്രാകാർബണുകളെടുക്കാം. ഇവയുടെ തന്മാത്രകളിൽ കാർബണ്‍-ശതമാനം യഥാക്രമം. 80, 85.7, 92.3 എന്നാണ്‌. ഇവയിൽ ഈഥേന്‍ പൂരിതവും എഥിലീന്‍ അപൂരിതവും അസറ്റിലീന്‍ കൂടുതൽ അപൂരിതവും ആണ്‌. അവയുടെ രാസഘടന യഥാക്രമം CH3 - CH3, CH2 - CH2, CH-CH എന്നാണ്‌. ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങളിലെ കാർബണ്‍ശതമാനം വളരെ കൂടുതലായതിനാൽ സ്വാഭാവികമായി അവ വളരെ അപൂരിതമാണെന്നും അതിനാൽ സക്രിയം (active) ആണെന്നും അസ്ഥിരമാണെന്നും സംശയിക്കപ്പെട്ടു. എന്നാൽ അപ്രതീക്ഷിതമായി ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങള്‍ പൂരിതയൗഗികങ്ങളെപ്പോലെ തികച്ചും നിഷ്‌ക്രിയമായിട്ടാണ്‌ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ പങ്കുകൊണ്ടിരുന്നുത്‌. മാത്രമല്ല അവ മറ്റു പല പൂരിതയൗഗികങ്ങളെക്കാളും സ്ഥിരതയുള്ളവയാണെന്നും തെളിഞ്ഞു. മറ്റു രാസയൗഗികങ്ങളുടെ താപീയവിഘടനം (Pyrolysis) മൂലം ഉയർന്ന ഊഷ്‌മാവിൽതന്നെ ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുന്നതിനാൽ അവ ഉച്ചതാപനിലകളിലും സ്ഥിരമാണെന്ന്‌ അനുമാനിക്കപ്പെട്ടു. ഈഥേന്‍ പോലുള്ള പൂരിത ഹൈഡ്രാകാർബണുകളിൽ പ്രതിസ്ഥാപന-അഭിക്രിയകള്‍ (substitution reactions) മൊത്രമേ നടക്കൂ എന്നും നേരേമറിച്ച്‌, എഥിലീന്‍, അസെറ്റിലീന്‍ മുതലായ അപൂരിതഹൈഡ്രാകാർബണുകള്‍ സങ്കലനക്രിയ(addition reactions)കെളിൽ പങ്കെടുക്കുമെന്നും നേരത്തേ അറിയാമായിരുന്നു. പ്രതിസ്ഥാപനാഭിക്രിയ പൂരിതത്വത്തിന്റെയും സങ്കലനാഭിക്രിയ അപൂരിതത്വത്തിന്റെയും ലക്ഷണങ്ങളാണ്‌. ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങള്‍ ഭൂരിപക്ഷം രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലും പ്രതിസ്ഥാപനാഭിക്രിയകളിലാണ്‌ പങ്കെടുക്കുന്നതെന്നു തെളിഞ്ഞു; അതായത്‌ അവയ്‌ക്ക്‌ സങ്കലനാഭിക്രിയകളോടുള്ളതിനേക്കാള്‍ കൂടുതൽ ആഭിമുഖ്യം പ്രതിസ്ഥാപനാഭിക്രിയകളോടാണ്‌ എന്നു സാരം. ഇത്‌ തികച്ചും അപ്രതീക്ഷിതമായ ഒരു സ്വഭാവമായിരുന്നു.
ഇതുപോലെ കാർബണികരസതന്ത്രത്തിന്റെ ആദ്യകാലഘട്ടത്തിൽതന്നെ ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങള്‍ അസാധാരണ സ്വഭാവമുള്ളവയാണെന്നു മനസ്സിലായി. അവയുടെ അസാമാന്യമായ സ്ഥിരത, സങ്കലനാഭിക്രിയകളെ അപേക്ഷിച്ച്‌ പ്രതിസ്ഥാപനാഭിക്രിയകളോട്‌ അവയ്‌ക്കുള്ള ആഭിമുഖ്യം മുതലായ പ്രത്യേകഗുണധർമങ്ങളെ ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങളുടെ സവിശേഷതകളായി ഗണിക്കുകയും ഈ സവിശേഷതകളെ പൊതുവായി നിർദേശിക്കുന്നതിന്‌ ആരൊമാറ്റികത എന്ന പദം നിഷ്‌പന്നമാക്കുകയും ചെയ്‌തു.
ലക്ഷണമൊത്ത ആരൊമാറ്റികയൗഗികം. സാധാരണ ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങളുടെയെല്ലാം അടിസ്ഥാനം ബെന്സീന് (Benzene) എന്ന യൗഗികമാണ്‌; മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ അവയെല്ലാം ബെന്‍സീനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അഥവാ ബെന്‍സീനിക (benzenoid) യൗഗികങ്ങളാണ്‌. 1825-ൽ ഫാരഡെ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ കല്‌ക്കരിവാതകത്തിൽ (Coal gas) നിന്നാണ്‌ ഈ ദ്രവപദാർഥം വേർതിരിച്ചെടുത്തത്‌. പിന്നീട്‌ മിറ്റ്‌സർലിച്‌ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ 1834-ൽ ബെന്‍സോയിക്‌ അമ്ലം ചുച്ചാമ്പുമായി കലർത്തി സ്വേദനം ചെയ്‌ത്‌ ഇതേ പദാർഥം പൃഥക്കരിക്കുകയുണ്ടായി; എന്നാൽ, ഈ ലഘുവായ രാസയൗഗികം വ്യാവസായികമായും സൈദ്ധാന്തികമായും ഏറ്റവും പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്ന ഒരു കൂട്ടം (ആരൊമാറ്റിക) യൗഗികങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനപദാർഥമായി പിന്നീട്‌ അറിയപ്പെടുമെന്നോ കാർബണിക രസതന്ത്രത്തിന്റെ വളർച്ചയിൽ പങ്കു വഹിക്കുന്ന ചില മൗലികതത്വങ്ങളുടെ ആവിഷ്‌കരണത്തിനു കാരണമാകുമെന്നോ അറിഞ്ഞില്ല.
ബെന്സീന് (C6 H6) എന്ന യൗഗികം ഒരു പൂരിത അലിഫാറ്റികയൗഗികമായ ഹെക്‌സേന്‍ (C6 H 14)എന്നതിനോട്‌ താരതമ്യപ്പെടുത്തിനോക്കുമ്പോള്‍ കാർബണ്‍ശതമാനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വളരെ അപൂരിതമാണ്‌; എങ്കിലും അനുഭവത്തിൽ അത്‌ അസാധാരണമാംവച്ചം സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു നിഷ്‌ക്രിയയൗഗികമായി പെരുമാറുന്നു. യോഗാങ്ങകാഭിക്രിയയോട്‌ എന്നതിനേക്കാള്‍ പ്രതിസ്ഥാപനാഭിക്രിയയോട്‌ കൂടുതൽ ആഭിമുഖ്യം പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നുവെന്നു മാത്രമല്ല ഉയർന്ന ഊഷ്‌മാവിൽ അത്‌ എളുപ്പം ഉണ്ടാവുകയും ചെയ്യും. (ഉദാ. അസെറ്റിലീന്‍ വാതകം ചുട്ടുപഴുത്തിരിക്കുന്ന ഒരു കുഴലിലൂടെ പ്രവഹിക്കുമ്പോള്‍ ബെന്‍സീനായി മാറുന്നു: 3ഇ2ഒ2 ഇ6ഒ6. ചുരുക്കത്തിൽ ബെന്സീന് ലക്ഷണമൊത്ത ഒരു ആരൊമാറ്റികയൗഗികം ആണ്‌.
ബെന്‍സീനിന്റെ സംരചന. 1859-ൽ കെക്കുലെ എന്ന ജർമന്‍ രസതന്ത്രജ്ഞന്‍ കാർബണികയൗഗികങ്ങളുടെ സംരചനയെക്കുറിച്ച്‌ ഒരു നവീനസിദ്ധാന്തം വികസിപ്പിച്ചു. ഈ സിദ്ധാന്തമുപയോഗിച്ച്‌ അലിഫാറ്റികയൗഗികങ്ങളുടെ സംരചന തൃപ്‌തികരമായി പ്രതിപാദിക്കാമെന്നും മനസ്സിലായി. ഉദാഹരണങ്ങള്‍:
എന്നാൽ ബെന്‍സീനിന്റെയോ മറ്റ്‌ ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങളുടെയോ സംരചന പ്രസ്‌തുത സിദ്ധാന്തപ്രകാരം വിവരിക്കാന്‍ സാധ്യമല്ല എന്ന്‌ കെക്കുലെ, വില്യംസണ്‍, ഫ്രാങ്ക്‌ലാന്‍ഡ്‌ എന്നിവർ കണ്ടുപിടിച്ചു. അങ്ങനെ ആരൊമാറ്റിക യൗഗികങ്ങളുടെ സംരചനയ്‌ക്കു തികച്ചും ഒരു അസാധരണത്വം ഉണ്ടെന്നു തെളിഞ്ഞു.
ആരൊമാറ്റികതയുടെ നിർവചനവും ബെന്‍സീനിന്റെ സംരചനാനിർണയനവും ഒരേ പ്രശ്‌നത്തിന്റെ രണ്ടുവശങ്ങള്‍ മാത്രമാണ്‌. ഒരു ലഘുവായ തന്മാത്രയായിട്ടുപോലും രസതന്ത്രജ്ഞന്മാർക്കു വളരെ വലിയ ഒരു പ്രശ്‌ന വിഷയമായിത്തീർന്ന ഈ പദാർഥത്തിന്റെ സംരചനയെക്കുറിച്ച്‌ ഓരോഘട്ടത്തിലും വികസിപ്പിച്ച വിവിധ സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ "ആരൊമാറ്റികത' എന്ന പദത്തിനും വ്യത്യസ്‌തവും വിപുലവുമായ അർഥം നേടിക്കൊടുത്തു.
1865-ൽ കെക്കുലെ തന്റെ സുപ്രസിദ്ധമായ ഒരു ലേഖനത്തിൽ ബെന്സീന്-തന്മാത്രയ്‌ക്ക്‌ ഒരു ഷഡ്‌ഭുജ സംരചന (ചി. I) നല്‌കി.
ഇതനുസരിച്ച്‌ ഒരു ബെന്സീന്-തന്മാത്രയിൽ ആറു കാർബണ്‍-ആറ്റങ്ങള്‍ തമ്മിൽ യോജിച്ചുള്ള ഒരു വലയം (ring) ഉണ്ടായിരിക്കും; ഓരോ കാർബണ്‍ ആറ്റത്തോടും ഓരോ ഹൈഡ്രജന്‍ ആറ്റം ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. കാർബണ്‍ ആറ്റങ്ങള്‍ തമ്മിൽ ഒന്നിടവിട്ട്‌ ദ്വിബന്ധം (double band) ഉണ്ട്‌. ചിത്രത്തിലുള്ള കാർബണ്‍, ഹൈഡ്രജന്‍ എന്നിവ പ്രത്യേകം രേഖപ്പെടുത്താതെയും ഈ സംരചനയെ കാണിക്കുംവിധം പ്രതിനിധാനം ചെയ്യാറുണ്ട്‌. (ചി.II).
ബെന്സീന് മൂന്നു ദ്വി-പ്രതിസ്ഥാപിത (disubstituted) യൗഗികങ്ങള്‍ ഉണ്ടെന്നു പരീക്ഷണങ്ങള്‍ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്‌; ഓർഥോ, മെറ്റാ, പാരാ സമാവയവികള്‍ (isomers)എന്നാണ്‌ അവയെ വിളിക്കാറുള്ളത്‌; ഉദാഹരണമായി C6 H4 Cl2 (ഡൈക്ലോറൊ ബെന്സീന്) എടുക്കാം; അതിന്റെ മൂന്നു സമാവയവികള്‍ മുകളിൽ കാണിച്ചിട്ടുണ്ട്‌.
കെക്കുലെയുടെ സംരചനാസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ചിന്തിക്കുന്നതായാൽ ഒരു ഓർഥോ ദ്വി-പ്രതിസ്ഥാപിത-ബെന്സീന് യൗഗികത്തിന്‌ 2 സമാവയവികള്‍ ആയിട്ടിരിക്കുവാന്‍ കഴിയുമെന്ന്‌ 1869-ൽ ലേയ്‌ഡന്‍ബർഗ്‌ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ ചൂണ്ടിക്കാണിച്ചു. അവയിൽ ഒന്നിൽ പ്രതിസ്ഥാപകങ്ങള്‍ ഘടിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന കാർബണ്‍ ആറ്റങ്ങള്‍ തമ്മിൽ ദ്വിബന്ധവും (ചി.III) മറ്റേതിൽ ഏകബന്ധവും (single bond) (ചി. VI) ആയിരിക്കും.
പക്ഷേ, പ്രായോഗികതലത്തിൽ ഓർഥോ ദ്വി-പ്രതിസ്ഥാപിതയൗഗികത്തിന്‌ സമാവയവികള്‍ ഉള്ളതായി അനുഭവപ്പെട്ടില്ല; അതിന്‌ ഒരു സംരചനമാത്രമേ ഉള്ളൂ. തന്മൂലം കെക്കുലെയുടെ ബെന്സീന് സംരചന സ്വീകാര്യമല്ലെന്നു ലേയ്‌ഡന്‍ബർഗ്‌ സമർഥിച്ചു. ലേയ്‌ഡന്‍ബർഗിന്റെ ന്യായമായ ഈ എതിർപ്പിനു പരിഹാരമായി 1872-ൽ കെക്കുലെ തന്റെ പ്രസിദ്ധമായ ദോലനസിദ്ധാന്തം (Oscillation theory) പ്രഖ്യാപിച്ചു. അതനുസരിച്ച്‌, ബെന്‍സീനിലെ കാർബണ്‍ ആറ്റങ്ങളുടെ അനുസ്യൂതമായ കമ്പനം (vibration) മൂലം കകകകഅ സംരചനകള്‍ തമ്മിൽ ദോലനം നടക്കുന്നു (ചി. VII). ഈ ദോലനത്തിന്റെ വേഗം വളരെ കൂടുതലാണ്‌.
അതായത്‌ ഒരു ക്ഷണത്തിൽ ബെന്‍സീനിന്റെ സംരചന കക ആണെങ്കിൽ ഉത്തരക്ഷണത്തിൽ അത്‌ കക അ ആയിരിക്കും; അടുത്ത ക്ഷണത്തിൽ അത്‌ വീണ്ടും കക ആകും. ഇപ്രകാരം അനുക്ഷണം അതിവേഗത്തിൽ കക, കക അ എന്നീ സംരചനകള്‍ പരസ്‌പരം ദോലനം നടത്തുന്നതിനാൽ ഇവയിൽ ഒന്നിനും ഒറ്റയ്‌ക്ക്‌ ബെന്‍സീനിന്റെ യഥാർഥസംരചനയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുവാന്‍ സാധ്യമല്ല. യഥാർഥസംരചന ഇവയുടെ ഒരു സമ്മേളനമാണ്‌. ആ സങ്കീർണസംരചനയിൽ കാർബണ്‍ ആറ്റങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഏകബന്ധമെന്നോ ദ്വിബന്ധമെന്നോ നിശ്ചയിക്കാന്‍ സാധ്യമല്ല; പരമാർഥത്തിൽ അത്‌ ഇവയുടെ ഒരു സംയോജനമാണ്‌. ആകയാൽ സംരചനകള്‍ കക-ഉം കക അ-യും തമ്മിൽ യാതൊരു വ്യത്യാസവും കാണുകയില്ല. ഇതാണ്‌ ദോലനസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ രത്‌നച്ചുരുക്കം. കെക്കുലെയുടെ ഈ ദോലനസിദ്ധാന്തത്തിന്‌ അദ്ദേഹം ഉദ്ദേശിച്ചതിലും കൂടുതൽ അർഥം ഉണ്ടായിരുന്നു. ഭാവിയിലേക്ക്‌ അത്‌ ഒരു ചൂണ്ടുപലകയായി പരിണമിച്ചു.
"ബെന്സീന് പ്രശ്‌ന'ത്തിന്‌ ഒരു പരിഹാരം കണ്ടെത്താന്‍ കെക്കുലെയെക്കൂടാതെ മറ്റനേകം രസതന്ത്രജ്ഞർ പരിശ്രമിക്കുകയുണ്ടായി. പ്രസ്‌തുത യൗഗികത്തിന്റെ തന്മാത്രയ്‌ക്ക്‌ ഓരോരുത്തരും അവനവന്റെ യുക്തിക്കനുസരിച്ച്‌ സംരചനകള്‍ നിർദേശിച്ചു. ഉദാഹരണത്തിനു ചിലതു താഴെ കൊടുക്കുന്നു.
ലേയ്‌ഡന്‍ബർഗ്‌, ക്ലാഡ്‌, ഡൂവെർ, ആംസ്റ്റ്രാങ്‌ തുടങ്ങിയ ഗവേഷകരുടെ പ്രസ്‌തുത സംരചനകള്‍ക്ക്‌ ഇന്ന്‌ ചരിത്രപരമായ പ്രാധാന്യം മാത്രമേ ഉള്ളൂ; എന്തുകൊണ്ടന്നാൽ കാർബണികരസതന്ത്രത്തിൽ അന്നുവരെ ഉപയോഗത്തിലിരുന്ന യാഥാസ്ഥിതികസമീപനം ബെന്‍സീന്‍പ്രശ്‌നം പരിഹരിക്കാനോ ആരൊമാറ്റികതയ്‌ക്ക്‌ ഒരു ശരിയായ നിർവചനം കൊടുക്കാനോ സമർഥമല്ലായിരുന്നു. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ട്‌ ആരംഭിച്ചതിനുശേഷം ശാസ്‌ത്രത്തിന്റെ പൊതുവായ വികാസം രസതന്ത്രത്തെ ഭൗതികശാസ്‌ത്രവുമായി യോജിപ്പിച്ച്‌ ഒരു ഭൗതികരാസ ശാസ്‌ത്ര (Physico Chemical Science) ശാഖയുടെ വളർച്ച സാധിച്ചതോടെ മാത്രമാണ്‌ അക്കാര്യങ്ങളെല്ലാം സാധിതപ്രായമായത്‌.
പുതിയ സമീപനം. ബെന്സീന് പ്രശ്‌നപരിഹാരത്തിനായി രൂപംകൊണ്ട ആധുനിക സിദ്ധാന്തങ്ങളിൽ ആദ്യത്തേതാണ്‌ അനുനാദസിദ്ധാന്തം (Resonance theory). ഒരു യൗഗികത്തിന്റെ മിക്കവാറും എല്ലാ സ്വഭാവങ്ങളും വിവരിക്കാന്‍ സമർഥമായ രണ്ടോ അതിലധികമോ സംരചനകള്‍ ഉണ്ടായിരിക്കുക; അതേ സമയം അവയിൽ ഒരു സംരചനയ്‌ക്കും ആ യൗഗികത്തിന്റെ മുഴുവന്‍ സ്വഭാവങ്ങളും വിവരിക്കാന്‍ കഴിവില്ലാതെയും ഇരിക്കുക-ഈ ഒരു
പ്രതിഭാസം കാർബണികരസതന്ത്രത്തിൽ സാധാരണമാണെന്നു ശാസ്‌ത്രജ്ഞർക്കു മനസ്സിലായി. ഏറ്റവും പ്രസിദ്ധമായ ദൃഷ്‌ടാന്തം ബെന്‍സീന്‍തന്നെയാണ്‌. അപ്പോള്‍ അങ്ങനെയുള്ള യൗഗികത്തിന്റെ യഥാർഥസംരചന, സാധ്യമായ സംരചനകളുടെയെല്ലാം കൂടിയുള്ള സങ്കരം (hybrid) ആയിരിക്കും എന്നതാണ്‌ അനുനാദസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ താത്‌പര്യം. 20-ാം ശ.-ത്തിന്റെ ആരംഭത്തിൽ രാസികാടിസ്ഥാനത്തിൽ രൂപംകൊണ്ട ഒരു ആനുഭവിക (empirical) സിദ്ധാന്തം ആയിരുന്നു അത്‌. എന്നാൽ 1926-ൽ ഡോ. ഹൈഡന്‍ബർഗ്‌ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ രൂപംകൊടുത്ത ക്വാണ്ടം-ബലതന്ത്ര അനുനാദം (quantum mechanical reasonance) ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന്‌ വ്യക്തമായ ഒരു ഗണിതീയാടിസ്ഥാനം ഉണ്ടാക്കിക്കൊടുത്തു. അനുനാദസിദ്ധാന്തപ്രകാരം ബെന്‍സീനിന്റെ സംരചന മ മുതൽ ല വരെയുള്ള അഞ്ചു സാധ്യതകളുടെ സങ്കരമാണ്‌. ഇവയിൽ a, b എന്നിവ കെക്കുലെ-സംരചനകളാണ്‌; c,d,e എന്നിവ ഡൂവെർ-സംരചനകളും (ചി.IX).
യഥാർഥസംരചന ഈ അഞ്ചു സംരചനകളുടെ സങ്കരമാണെന്നു പറയുന്നതിന്റെ താത്‌പര്യം എന്താണ്‌? ബെന്‍സീനിന്റെ കുറേ തന്മാത്രകള്‍ മ ആയും കുറച്ചു യ ആയും മറ്റും ഇരിക്കും എന്നാണോ? അതോ ബെന്‍സീനിന്റെ ഒരു തന്മാത്ര എടുത്താൽ അത്‌ ഒരു നിമിഷം മ ആയും അടുത്തനിമിഷം യ ആയും മറ്റും സംരചന മാറ്റിക്കൊണ്ടിരിക്കും എന്നാണോ? രണ്ടും അല്ല; ബെന്‍സീനിന്‌ യഥാർഥമായി ഒറ്റ സംരചനയേ ഉള്ളൂ; അത്‌ സ്ഥിരമാണുതാനും-മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നില്ല. ആ യഥാർഥസംരചനയുടെ സ്വഭാവത്തിന്‌ മ മുതൽ ല വരെയുള്ള സംരചനകളുടേതിന്‌ സാദൃശ്യം ഉണ്ടെന്നുമാത്രമേ അർഥമുള്ളൂ. യഥാർഥ ബെന്സീന്-സംരചനയ്‌ക്ക്‌ 80 ശ.മാ. സംഭാവന മ, യഎന്നീ കൂടുതൽ സ്ഥിരത(stability)യുള്ള കെക്കുലെ-സംരചനകളും ബാക്കി കൂടുതൽ അസ്ഥിരമായ ഡൂവെർ സംരചനകളും നല്‌കുന്നു. യഥാർഥബെന്‍സീന്‍ സംരചനയുടെ 80 ശ.മാ. സ്വാഭാവവും കെക്കുലെ-സംരചനകളുടേത്‌ ആയിരിക്കുമെന്ന്‌ സാരം.
അനുനാദോർജം. ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്ര അനുനാദം ബെന്സീന് യൗഗികത്തിന്‌ കൂടുതൽ സ്ഥിരത നല്‌കുന്നു. ബെന്സീന് മ മുതൽ ല വരെയുള്ള ഏതെങ്കിലും ഒരു സംരചനയാണ്‌ ഉണ്ടായിരുന്നതെങ്കിൽ എത്ര ഊർജം ആ യൗഗികത്തിൽ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടാകുമോ അതിൽനിന്നും കുറഞ്ഞ ഊർജമേ വാസ്‌തവത്തിൽ അതിൽ ഉള്ളൂ എന്നർഥം. ബെന്‍സീനിലുള്ള ഈ ഊർജക്കുറവിന്‌ അനുനാദോർജം resonance energy) എന്നു പറഞ്ഞുവരുന്നു. അനുനാദോർജത്തിനു സമാനമായ സ്ഥിരതയും ആ യൗഗികത്തിന്‌ ഉണ്ടായിരിക്കും. ഒരു ഗ്രാം-തന്മാത്ര ബെന്‍സീനിന്‌ 36 കി.ഗ്രാം-കലോറി ആണ്‌ അനുനാദോർജം. അനുനാദം 1-2 ബന്ധത്തിനും (ചി. X) 2-3 ബന്ധത്തിനും ഒരേ സ്വഭാവം, ഏക-ദ്വിബന്ധങ്ങളുടെ മധ്യവർത്തിയായ ഒരു സ്വഭാവം നല്‌കും. ചുരുക്കത്തിൽ ബെന്സീന്-ഷഡ്‌ഭുജത്തിലെ 6 ബന്ധങ്ങള്‍ക്കും ഒരേസ്വഭാവം ഉണ്ടായിരിക്കും. ഏക-ദ്വിബിന്ധങ്ങളുടെ ഇടയ്‌ക്കുള്ള ഈ വിചിത്രബന്ധത്തിന്‌ ബെന്‍സീനികബന്ധം അഥവാ ആരൊമാറ്റികബന്ധം എന്നു പറയുന്നു; അങ്ങനെ നോക്കിയാൽ അനുനാദോർജമാണ്‌ ബെന്‍സീനിന്റെ ആരൊമാറ്റികതയ്‌ക്കു നിദാനം.
അനുനാദസിദ്ധാന്തം ഒരു ഗുണാങ്ങക (qualitative) സിദ്ധാന്തമാണ്‌. രസതന്ത്രത്തിൽ സർവസാധാരണമായി അത്‌ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്‌; ശാസ്‌ത്രലോകത്തിൽ ചില എതിർപ്പുകളുണ്ടായെങ്കിലും പില്‌ക്കാലത്ത്‌ ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പരിമാണാങ്ങക(quantitative)മായ അംശം വികസിപ്പിക്കപ്പെടുകയുണ്ടായി. സംയോജകതാബന്ധ(Valency bond)സിദ്ധാന്തവും മോളിക്കുലാർ ഓർബിറ്റൽസിദ്ധാന്തവും ഇപ്രകാരം ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിൽനിന്നു രൂപംകൊണ്ട രണ്ടു രീതികളാണ്‌; ഇവയിൽ ആദ്യത്തേതിന്‌ അനുനാദവുമായി വളരെ അടുത്ത ബന്ധമുണ്ട്‌.
വിസ്ഥാനീകരണോർജം (Displacement energy). മോളിക്കുലാർ ഓർബിറ്റൽ രീതിയനുസരിച്ച്‌ ബെന്‍സീനിലെ ഓരോ കാർബണ്‍ ആറ്റവും sp2 സങ്കരിതാവസ്ഥയിലാണ്‌ (ചി. XI). അങ്ങനെയുണ്ടാകുന്ന മൂന്നു ഓർബിറ്റലുകളിൽ രണ്ടെച്ചം കാർബണ്‍-കാർബണ്‍ബന്ധവും മൂന്നാമത്തേത്‌ കാർബണ്‍-ഹൈഡ്രജന്‍ ബന്ധവും ഉണ്ടാക്കാന്‍ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. sp2 സങ്കരിത-ഓർബിറ്റലുകളുടെ സംയോജകതാകോണം (valency angle) 120º ആയതിനാൽ, ഇപ്രകാരമുണ്ടാകുന്ന ഷഡ്‌ഭുജബെന്‍സീന്‍ (hexagonal benzene) ഏകതലീയം (planar) ആയ തന്മാത്ര ആണ്‌; അതായത്‌ അതിലെ എല്ലാ കാർബണ്‍, ഹൈഡ്രജന്‍ ആറ്റങ്ങളും ഒരേതലത്തിലാണ്‌ (ചി. XII).
ഈ ഷഡ്‌ഭുജത്തിലെ ഓരോ കാർബണ്‍ ആറ്റത്തിലും ഓരോ p ഓർബിറ്റൽ ഓരോ ഇല്‌ക്രടോണുമായി സങ്കരണത്തിൽ പങ്കുകൊള്ളാതെ ഉണ്ടായിരിക്കും (ചി. XIII). ഈ ഓർബിറ്റലുകള്‍ എല്ലാം തന്നെ തന്മാത്രാതലത്തിനു ലംബമായി ഒരേ തലത്തിൽ-പരസ്‌പരം സമാന്തരമായി-ഇരിക്കുന്നു. അവയുടെ വിസ്ഥാനീകരണം ചി. XIV a, XIV b എന്നിങ്ങനെ രണ്ടു വിധത്തിൽ സാധിക്കുന്നു. അതിനുള്ള സാധ്യത ഒരു പോലെയാണ്‌; തന്മൂലം പൂർണമായ വിസ്ഥാനീകരണം നടക്കുന്നു. (ചി. XV). വിസ്ഥാനീകരണം
നടന്നുകഴിഞ്ഞ ഈ ഇലക്‌ട്രാണുകളെ (pi) ഇലക്‌ട്രാണുകള്‍ എന്നാണു പറയുക. ആകെയുള്ള ആറ്‌ -ഇലക്‌ട്രാണുകള്‍ ബെന്‍സീനിന്റെ തന്മാത്രാതലത്തിന്‌ ഇരുവശവുമായി മൂന്നു തന്മാത്രാ-ഓർബിറ്റലുകളിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കും (ഹെക്കൽ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്റെ അഭിപ്രായം). ഇലക്‌ട്രാണുകളുടെ വിസ്ഥാനീകരണം പൂർണമായി നടക്കുന്നതിനാൽ തന്മാത്രയ്‌ക്കു വളരെ സ്ഥിരത ലഭിക്കുന്നു. വിസ്ഥാനീകരണോർജം വളരെ കൂടുതൽ ആയിരിക്കുന്നതിനാൽ തന്മാത്ര അസാധാരണസ്ഥിരത കാണിക്കുന്നു എന്നർഥം.
അനുനാദോർജം എന്നു പറയുന്നതിനുപകരം വിസ്ഥാനീകരണോർജം എന്നു പ്രതിപാദിക്കുകയാണ്‌ കൂടുതൽ ശരി. ആരൊമാറ്റികതയ്‌ക്കു കാരണം ഈ വിസ്ഥാനീകരണോർജം ആണ്‌. തന്മൂലം ഡൂവെർ ആരൊമാറ്റികയൗഗികത്തെ വളരെ അധികം വിസ്ഥാനീകരണോർജം ഉള്ള ഒരു വലയയൗഗികം എന്നു നിർവചിച്ചു. ഇത്തരം വലയയൗഗികത്തിൽ കാർബണ്‍ ആറ്റങ്ങളിലെ ഓർബിറ്റലുകളുടെ വിസ്ഥാനീകരണം നടക്കും എന്നു മനസ്സിലായി. ദ്വിബന്ധങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള ഈ പ്രവർത്തനത്തിന്‌ സംയുഗ്മനം (Conjugation) എന്നാണ്‌ പറയാറുള്ളത്‌.
പ്രത്യേകനിയമം. സംയുഗ്മിതവലയയൗഗികങ്ങളെ (conjugated ring compounds) മോളിക്കുലാർ ഓർബിറ്റൽരീതിയിൽ വിശകലനം ചെയ്‌തതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ അത്തരം യൗഗികങ്ങള്‍ ആരൊമാറ്റികത കാണിക്കണമെങ്കിൽ ഒരു പ്രത്യേകനിയമം അനുസരിക്കണമെന്ന്‌ ഹെക്കൽ 1937-ൽ കണ്ടുപിടിച്ചു. ഇതിന്‌ "ഹെക്കൽ-നിയമം', (4n+2) എന്നു പറയുന്നു. ഇതനുസരിച്ച്‌ അത്തരം യൗഗികങ്ങളിൽ (4n+2)ഇലക്‌ട്രാണുകള്‍ ഉള്ളവ മാത്രമേ ആരൊമാറ്റികത കാണിക്കുകയുള്ളൂ. (n എന്നത്‌ 0, 1, 2, 3 മുതലായ പൂർണസംഖ്യകള്‍ ആണ്‌):
ഏകവലയ യൗഗികത്തിലാണ്‌ ഹെക്കൽ നിയമം ആദ്യം പ്രയുക്തമായത്‌; പിന്നീട്‌ അത്‌ ബഹുവലയ യൗഗികങ്ങളുടെ ആരൊമാറ്റികത പ്രവചിക്കുവാനും ഉപയോഗിക്കാന്‍ തുടങ്ങി. ബെന്സീന്, സൈക്ലോ ഒക്‌ടാടെട്രീന്‍ എന്നീ ഹൈഡ്രാകാർബണുകളിൽവച്ച്‌ ഹെക്കൽനിയമം അനുസരിക്കുന്നത്‌ ബെന്സീന് ആണ്‌. (-ഇലക്‌ട്രാണുകള്‍ 6;n = 1; 4n + 2 = 6), സൈക്ലോ ഒക്‌ടാടെട്രീന്‍ ഈ നിയമം അനുസരിക്കുന്നില്ല (-ഇലക്‌ട്രാണുകള്‍ 8); അതിനാൽ ഇത്‌ ആരൊമാറ്റികം അല്ല. ആരൊമാറ്റികതയ്‌ക്ക്‌ (4n+2) നിയമം അനുസരിക്കണമെന്നു നിർബന്ധമുണ്ട്‌; എന്നാൽ മറ്റൊരാവശ്യകത യൗഗികം ഏകതലീയം ആയിരിക്കണം എന്നുള്ളതാണ്‌. സൈക്ലൊ ഒക്‌ടാടെട്രീന്‍ (4n + 2) നിയമം അനുസരിക്കുന്നില്ല, ഏകതലീയവുമല്ല; പക്ഷെ അത്‌ 2 ഇലക്‌ട്രാണുകള്‍ കൂടി പിടിച്ചെടുത്ത്‌ ഒരു അനയോണ്‍ (anion = ഋണ-അയോണ്‍) ആയിത്തീരുമെന്നും അപ്പോള്‍ പത്ത്‌ -ഇലക്‌ട്രാണുകള്‍ ഉള്ളതിനാൽ അത്‌ (4n+2) നിയമമനുസരിച്ച്‌ ആരൊമാറ്റികം ആയിരിക്കാന്‍ സാധ്യതയുണ്ടെന്നും ഊഹിക്കാം. കാറ്റ്‌സ്‌ (Katz) എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ 1960-ൽ ഈ അയോണിന്റെ ന്യൂക്ലിയർ മാഗ്നറ്റിക്‌ സ്‌പെക്‌ട്രം (nuclear magnetic spectrum) പരിശോധിച്ചതിൽനിന്നും അത്‌ ഏകതലീയം ആണെന്നു തെളിഞ്ഞു; അതായത്‌ അതിന്‌ ആരൊമാറ്റികത ഉണ്ടെന്നർഥം.
അബെന്‍സീനിക-ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങള്‍. ബെന്‍സീനികയൗഗികങ്ങള്‍ മാത്രമേ ആരൊമാറ്റികത പ്രദർശിപ്പിക്കുകയുള്ളൂ എന്നില്ല; (4n+2) നിയമം പാലിക്കുകയും ഏകതലീയമായിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എങ്കിൽ ഏത്‌ ഏകവലയയൗഗികവും ആരൊമാറ്റികത കാണിക്കും. ബെന്‍സീനികമല്ലാത്ത ഇത്തരം ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങളെയാണ്‌ "അബെന്‍സീനിക-ആരൊമാറ്റിക'യൗഗികങ്ങള്‍ (abenzenoid aromatic compounds)എന്നു വ്യവഹരിക്കാറുള്ളത്‌. പിരിഡീന്‍, ട്രാപൊളോണ്‍ എന്നിവ (ചി. XVI a, b) ഉദാഹരണങ്ങളാണ്‌.
ഒന്നിൽകൂടുതൽ വലയമുള്ള അബെന്‍സീനിക-ആരൊമാറ്റികയൗഗികത്തിന്‌ ഉദാഹരണമാണ്‌ ആസുളീന്‍ (azulene) എന്ന കടുംനീലനിറമുള്ള രാസപദാർഥം. ആസുളീനും ഹെക്കലിന്റെ (4n+2) നിയമം അനുസരിക്കുന്നു.
n=2) എന്നാൽ (4n+2) നിയമം അനുസരിക്കാതിരുന്നിട്ടും സ്ഥിരതയുള്ള അപൂർവം ചില ബഹുവലയയൗഗികങ്ങള്‍ ഉണ്ട്‌. ഡൈഫിനലീന്‍ (-ഇലക്‌ട്രാണുകള്‍ = 12) ഒരു (4n+2) യൗഗികം അല്ല; 4n യൗഗികം ആണ്‌ (n=3).
ബഹുവലയയൗഗികങ്ങളിൽ ആരൊമാറ്റികസ്ഥിരത ഇല്ലാത്തവയെ കപട-ആരൊമാറ്റികങ്ങള്‍ (pseudoaromatics)എന്നു വിളിക്കുന്നു.
ആരൊമാറ്റികയൗഗികങ്ങള്‍ക്ക്‌ സാധാരണയിൽ കവിഞ്ഞ പ്രതികാന്തശീലത (diamagnetic susceptibility) ഉണ്ട്‌; ഇതും ആരോമാറ്റികതയുടെ ഒരു മാനദണ്ഡമായിട്ട്‌ എടുക്കപ്പെടുന്നു. ആരൊമാറ്റികത കാണിക്കാന്‍ യൗഗികം ഓർഗാനികം തന്നെയാവണം എന്നുണ്ടോ? അതായത്‌ കാർബണിക യൗഗികങ്ങളുടെ മാത്രം സവിശേഷതയാണോ ആരൊമാറ്റികത? അല്ല; നേരത്തെ പ്രതിപാദിച്ച പ്രത്യേക നിബന്ധനകള്‍ പാലിക്കുന്ന ശുദ്ധ-അകാർബണിക (inorganic) പദാർഥവും ആരൊമാറ്റികംതന്നെ. ഇതിനു പ്രസിദ്ധമായ ഒരു ഉദാഹരണമാണ്‌ ബോറാസീന്‍ (ചി. XIX) അഥവാ ബോറാസോള്‍ (borazine or borazole):
ബെന്‍സീനുമായുള്ള സാദൃശ്യംമൂലം ഇതിനെ ഇനോർഗാനിക്‌ ബെന്സീന് എന്നുപോലും വിളിക്കാറുണ്ട്‌. അങ്ങനെ ആരൊമാറ്റികത എന്നത്‌ ഒരു പൊതുസ്വഭാവം ആണ്‌. അസാധാരണമായ സ്ഥിരത, ഉയർന്ന വിസ്ഥാനീകരണോർജം, (4ി+2)-ഇലക്‌ട്രാണുകളുടെ സാന്നിധ്യം, ഉയർന്ന പ്രതികാന്തികശീലത എന്നിവ ആരൊമാറ്റികതയുടെ ലക്ഷണങ്ങളായി സ്വീകരിക്കാം. (എസ്‌. ശിവദാസ്‌)
