안녕하세요. 네 질문해주신 것과 같이 벤젠은 대표적인 방향족 화합물로서, 6개의 π 전자가 완전히 공명되어 안정한 방향족성을 갖는데요, 그렇기 때문에 벤젠은 상대적으로 반응성이 낮고 전형적으로 치환 반응인 친전자성 방향족 치환, EAS을 주로 합니다. 반면 나프탈렌, 안트라센과 같은 다환 방향족 화합물은 고리가 여러 개 결합하면서 π 전자의 비편재화 범위가 더 넓지만, 각 고리 전체가 완전히 같은 안정성을 가지는 것은 아닌데요, 이 때문에 반응성에서 중요한 차이가 생기는 것입니다.
우선 벤젠우 한 고리에 전자 6개가 고르게 퍼져 매우 안정하지만 나프탈렌(10π 전자), 안트라센(14π 전자)의 경우에는 전체적으로 방향족 규칙을 따르지만, 안정화가 균일하지 않고 특정 위치가 덜 안정하며 따라서 전자가 완전히 동등하게 퍼져 있지 않고, 일부 결합이 이중 결합 성격을 강하게 띱니다.
결과적으로 나프탈렌은 친전자성 치환 반응(EAS)에서는 주로 α-위치(1번 위치)에서 반응이 잘 일어나는데요, α-위치에서 반응하면 생성되는 양이온 중간체가 더 안정하기 때문입니다.
다음으로 안트라센우 중앙 고리의 9,10-위치가 반응성이 가장 높은데요, 이 위치에서 반응이 일어나면 나머지 두 개의 벤젠 고리가 그대로 보존되어 안정성이 크기 때문입니다.
일반적으로 PAHs는 벤젠보다 반응성이 큰데요, 벤젠은 전체 고리를 해치지 않으려는 경향 때문에 반응성이 낮지만, 나프탈렌·안트라센은 특정 부분에서만 방향족성이 부분적으로 깨지므로 반응이 더 쉽게 일어날 수 있기 때문이며 따라서 EAS 반응 속도는 안트라센 > 나프탈렌 > 벤젠 순으로 높습니다. 감사합니다.