芳香性的判断
芳香性判断技巧修订版
芳香性判断技巧 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
一,芳香性判据——Hückel规则 Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π 电子数为 4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当 n>7 时,有例外). 对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了. 非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等. 二,一些非苯芳烃 1.环多烯烃:(通式 CnHn?)又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合 4n+2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π 电子数为 4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合 4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性. 2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有 10 个π 电子(n=2),故有芳香性. 环戊二烯负离子
其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负 离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π 电子数分别位 2,2,6,6,符合 4n+2(n 分别位0,0,1,1). 具有芳香性的离子也属于非苯芳烃. 3,稠环体系:与苯相似,萘,蒽,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面上,且π 电子数分别为 10 和 14,符合Hückel 规则,具有芳香性.虽然萘,蒽,菲是稠环芳烃,但构成环的碳原子都处在最外层的环上,可看成是单环共轭多烯,故可用Hückel 规则来判断其芳香性. 与萘,蒽,等稠环芳烃相似,对于非苯系的稠环化合物,如果考虑其成环原子的外围π 电子,也可用Hückel 规则判断其芳香性.例如,薁(蓝烃)是由一个五元环和一个七元环稠合而成的,其成环原子的外围π 电子有 10 个,相当于[10]轮烯,符合Hückel 规则(n=2),也具 有芳香性. 三.π 电子数的计算 也许你在做题目的时候对于π 电子数的计算弄糊涂了,比如:觉得怎么同是N原子怎么有时候要把它的孤对电子算进去,有时候又不要呢.我以前就是这样的,现在基本知道判断芳 香性了,只是有点经验,有些具体原理我还是不懂.下面是我的一些心得体会,若有错误还请留言指正.下面用的例子中的杂原子是N,其他原子类推.
芳香性判断技巧
芳香性判断技巧 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
一,芳香性判据——Hückel规则 Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π 电子数为 4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当 n>7 时,有例外). 对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了. 非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等. 二,一些非苯芳烃 1.环多烯烃:(通式 CnHn )又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合 4n+2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π 电子数为 4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合 4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性. 2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有 10 个π 电子(n=2),故有芳香性. 环戊二烯负离子 其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π 电子数分别位 2,2,6,6,符合 4n+2(n 分别位0,0,1,1). 具有芳香性的离子也属于非苯芳烃. 3,稠环体系:与苯相似,萘,蒽,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面上,且π 电子数分别为 10 和 14,符合 Hückel 规则,具有芳香性.虽然萘,蒽,菲是稠环芳烃,但构成环的碳原子都处在最外层的环上,可看成是单环共轭多烯,故可用 Hückel 规则来判断其芳香性. 与萘,蒽,等稠环芳烃相似,对于非苯系的稠环化合物,如果考虑其成环原子的外围π 电子,也可用 Hückel 规则判断其芳香性.例如,薁(蓝烃)是由一个五元环和一个七元环稠合而成的,其成环原子的外围π 电子有 10 个,相当于[10]轮烯,符合 Hückel 规则(n=2),也具有芳香性. 三.π 电子数的计算 也许你在做题目的时候对于π 电子数的计算弄糊涂了,比如:觉得怎么同是N原子怎么有时候要把它的孤对电子算进去,有时候又不要呢.我以前就是这样的,现在基本知道判断芳香性了,只是有点经验,有些具体原理我还是不懂.下面是我的一些心得体会,若有错误还请留言指正.下面用的例子中的杂原子是N,其他原子类推. 吡咯的N的孤对电子要算进去,在家两双键上的4个电子,共有6电子,有芳香性.吡啶中N原子上连有双键,N上孤对电子不能算进去,三双键共轭,共有6个π电子,有芳香性. 两个N都与双键相连,孤对电子也都不算,还是6个π电子
试论环状化合物_芳香性_的判断方法
第25卷 第4期 高师理科学刊Vol .25 No .42005年 11月Journal of Science of Teachers ′College and University Nov . 2005 收稿日期:2005-06-12 作者简介:夏新泉(1965-),男,湖北浠水人,高级讲师. 文章编号:1007-9831(2005)04-0041-03 试论环状化合物“芳香性”的判断方法 夏新泉 (湖北师范学院化学与环境工程系,湖北黄石435002) 摘要:探讨了几类环状化合物“芳香性”的判断方法,阐述了解决这类问题的基本思路. 关键词:环状化合物;芳香性;判断方法 中图分类号:O625 文献标识码:A 学习有机化学,我们经常会碰到“芳香性”这一概念,如何确定一个化合物是否有“芳香性”呢? 关于“芳香性”的早期定义是考虑动力学稳定性,即化合物的取代反应比加成反应更容易发生.后来定义则依靠化学的稳定性,以共振能的大小来量度.最近的定义提供用光谱及核磁的标准,磁有向性在平面π电子体系中能受感应,并可用质子磁共振(P m r )光谱中位移到较低的场来检定或借反磁性的灵敏度上升的测定,π电子流也产生电子光谱,和简单的共轭烯类所显示的光谱有重大的不同.关于“芳香性”的另一种物理标准,为整个芳香体系具有相同键长和共平面的特性,这种分析需要X 光结晶学、微波光谱或 电子衍射技术[1]. 1 “芳香性”及休克耳规则 分子轨道计算提出了关于“芳香性”的另一标准,轨道的占据比非定域能的大小具有更为基础的意义.关于芳香化合物的π能量的能级图解显示成键轨道完全充满,非键轨道或全空或完全充满,形成了一个“封闭壳”或“充满壳”体系(因为在平面单环体系中,只有1个能量最低轨道,而有1对或几对能量较高的轨道). 由s p 2 杂化原子组成的平面单环体系的分子轨道通常是有一个能量最低的成键轨道,然后是能量较高的2个能量相等的轨道(即简并轨道),一直到能量最高的轨道. 如:环丁二烯、苯的π能量的能级图解如下[2] . 图1 环丁二烯π能量的能级图解 图2 苯的π能量的能级图解 所以,若要充满一定能级的轨道,在这种π体系中就要有2,2+4,2+4+4,2+4+4+4.即2,6,10,14,…个电子.Huckel 认为,分子若要显示芳香性,则在π体系中其电子数必须符合4n +2这个数字,这里的n 是整数,可以是0,1,2,3,…,换言之,凡是含有4n +2个π电子的平面单环化合物应具有芳香性.这就是Huckel 规则. 2 π电子的计算利用“4n +2”规则判断单环共平面化合物的“芳香性”简洁明了,现在的问题是如何计算共平面环状
芳香性判定
（个人感悟详细版） 芳香性:环状闭合共轭体系,π电子高度离域,具有离域能,体系能量低,较稳定.在化学性质上表现为易进行亲电取代反应,不易进行加成反应和氧化反应,这种物理,化学性质称为芳香性. 一,芳香性判据——Hückel规则 Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π 电子数为 4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当n>7 时,有例外). 对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了. 非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等. 二,一些非苯芳烃 1.环多烯烃:(通式CnHn )又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合4n+ 2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π 电子数为4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性. 2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有10 个π 电子(n=2),故有芳香性. 环戊二烯负离子 其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π 电子数分别位2,2,6,6,符合 4n+2(n 分别位0,0,1,1). 具有芳香性的离子也属于非苯芳烃. 3,稠环体系:与苯相似,萘,蒽,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面上,且π 电子数分别为10 和14,符合Hückel 规则,具有芳香性.虽然萘,蒽,菲是稠环芳烃,但构成环的碳原子都处在最外层的环上,可看成是单环共轭多烯,故可用Hückel 规则来判断其芳香性. 与萘,蒽,等稠环芳烃相似,对于非苯系的稠环化合物,如果考虑其成环原子的外围π 电子,也可用Hückel 规则判断其芳香性.例如,薁(蓝烃)是由一个五元环和一个七元环稠合而成的,其成环原子的外围π 电子有10 个,相当于[10]轮烯,符合Hückel 规则(n=2),也具有芳香性. 三.π 电子数的计算 也许你在做题目的时候对于π 电子数的计算弄糊涂了,比如:觉得怎么同是N原子怎么有时候要把它的孤对电子算进去,有时候又不要呢.我以前就是这样的,现在基本知道判断芳香性了,只是有点经验,有些具体原理我还是不懂.下面是我的一些心得体会,若有错误还请留言指正.下面用的例子中的杂原子是N,其他原子类推.
芳香性判断依据
有机化学期中论文 学校院系：西北大学化工学院 班级：化学工程与工艺 学号：2009115065 姓名：崔尧
论碳环化合物的芳香性的判断 摘要本文介绍碳环化合物的芳香性，非芳香性，反芳香性，同芳香性及反同芳香性简单判断的方法及在有机化学中的应用。 一芳香性，非芳香性，反芳香性，同芳香性及反同芳香性的判断 芳烃一般具有苯环结构，它们是环状闭合共轭体系，π电子高度离域，体系能量低，较稳定。在化学性质上表现为易进行亲电取代反应，不易进行加成和氧化反应，即具有不同程度的芳香性。是不是具有芳香性的化合物一定具有苯环？1931年德国化学家休克尔(Hückel)从分子轨道理论的角度，对环状多烯烃（亦称轮烯）的芳香性提出了如下规则，即Hückel 规则。其要点是：化合物是轮烯，共平面，它的π电子数为4n+2（n为0，1，2，3…，n 整数），共面的原子均为sp2或sp杂化。1954年伯朗特（Platt）提出了周边修正法，认为可以忽略中间的桥键而直接计算外围的电子数，对Hückel规则进行了完善和补充。但仍有一些不足之处[1]。本文根据教学实践，提出了简单判断碳环化合物的芳香性、非芳香性、反芳香性、同芳香性及反同芳香性的方法及在有机化学中的应用[2]。 （1）芳香性 一些稠环烃也可将之看成轮烯，画经典结构式时，应使尽量多的双键处在轮烯上，处在轮烯内外的双键写成其共振的正负电荷形式，将出现在轮烯内外的单键忽略后，再用Hückel －Platt规则判断。 （1）双键碳处在不与轮烯共用的内部，计算电子时，只计算轮烯上的电子，内部的不记。下面的化合物A和D周边分别有双键6个和5个，如此时判断他们的芳香性就会造成错误。而它们的B和E式分别有双键7个和6个，将内部的双键写成其共振的正负电荷形式C 和F后，将出现在轮烯内外的单键忽略后，用Hückel－Platt规则判断得A为芳香性物质，而D不是芳香性物质。 A B C D E F 14e 12e （2）双键与轮烯直接相连，计算电子时，将双键写成其共振的电荷结构，负电荷按2
芳香性试题
非苯系芳香族化合物(Non-Benzoid Aromatic Systems) 自苯发现后，越来越多的化合物被发现具有同样的特性。根据Hückel’s定律，芳香族化合物必须符合下列特性： 1.环状 2.完全共轭的结构 3.分子呈平面结构 4.拥有4n+2个π电子 1.算出下列化合物的π电子数。 2.哪些具芳香性？ 现在我们来思考芳香性对分子的化学性质有何影响。 3.请你画出下列两个分子的共振结构，并依此预测何者具有较大的偶极矩。 4.下列三个分子的pK a值分别为8.8，13.5与3.1，请你指出何者较容易质子化：因为环戊二烯(C5H6)结构中并没有完全共轭，所以并无芳香性，然而与其它非环状双烯模拟较起来，它非常容易与强碱如乙醇钠反应生成结晶状的盐类： 5.画出化合物A的结构。 6.根据Hückel’s定律，化合物A具芳香性吗? 7.在氢的核磁共振光谱中，你认为化合物A会有几个吸收锋。 假如化合物A与下列的反应序列反应，可得到一种稳定深红色的化合物X 提示：C由以下的元素组成：C 85.69％，H 5.53％。 8.画出化合物B，C和X的结构。 9.请画出试剂Z可能的结构。
10．环戊二烯在上述的反应时必须先蒸馏，因为长时间的放置环戊二烯会形成二聚物。请你画出二聚物的结构。 题目22解答: 22.1和22.2 依据Huckel定律，a = 芳香性；na =非芳香性 22.3 化合物b比较倾向电荷分离，因为根据Huckel定律有一消旋共振结构其两个环为芳香性。在所有其它的共振结构至少有一个环是反芳香性(4n π电子)。因此，化合物b的电子类似环庚三烯阳离子熔合到环戊二烯阴离子而具有较大的偶极矩。 22.4 Pyrrole的未键结电子对参与芳香性π系统。质子化破坏其芳香性六元环(只有4个π电子，π系统不再完全共轭，因为质子化的氮是sp3混成轨域)。因此Pyrrole 只是一个非常弱的碱。
芳香性判断
芳香性:环状闭合共轭体系,π电子高度离域,具有离域能,体系能量低,较稳定.在化学性质上表现为易进行亲电取代反应,不易进行加成反应和氧化反应,这种物理,化学性质称为芳香性. 一,芳香性判据——Hückel规则 Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π电子数为4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当 n>7 时,有例外). 对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了. 非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等. 二,一些非苯芳烃 1.环多烯烃:(通式 CnHn )又称作轮烯(也有人把 n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π电子数是否符合 4n+2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π电子数为 4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π电子数符合 4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性. 2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有 10 个π电子(n=2),故有芳香性. 环戊二烯负离子 其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π电子数分别位 2,2,6,6,符合4n+2(n 分别位0,0,1,1). 具有芳香性的离子也属于非苯芳烃. 3,稠环体系:与苯相似,萘,蒽,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面上,且π电子数分别为 10 和 14,符合 Hückel 规则,具有芳香性.虽然萘,蒽,菲是稠环芳烃,但构成环的碳原子都处在最外层的环上,可看成是单环共轭多烯,故可用 Hückel 规则来判断其芳香性. 与萘,蒽,等稠环芳烃相似,对于非苯系的稠环化合物,如果考虑其成环原子的外围π电子,也可用 Hückel 规则判断其芳香性.例如,薁(蓝烃)是由一个五元环和一个七元环稠合而成的,其成环原子的外围π电子有 10 个,相当于[10]轮烯,符合 Hückel 规则(n=2),也具有芳香性. 三.π电子数的计算 也许你在做题目的时候对于π电子数的计算弄糊涂了,比如:觉得怎么同是N原子怎么有时候要把它的孤对电子算进去,有时候又不要呢.我以前就是这样的,现在基本知道判断芳香性了,只是有点经验,有些具体原理我还是不懂.下面是我的一些心得体会,若有错误还请留言指正.下面用的例子中的杂原子是N,其他原子类推. 吡咯的N的孤对电子要算进去,在家两双键上的4个电子,共有6电子,有芳香性. 吡啶中N原子上连有双键,N上孤对电子不能算进去,三双键共轭,共有6个π电子,有芳香性. 两个N都与双键相连,孤对电子也都不算,还是6个π电子 有一个N与双键相连,有一个没有.按以上的思路,与双键相连的N上的孤对电子不算进去,而
芳香性判断技巧
芳香性判断技巧The final revision was on November 23, 2020
一,芳香性判据——Hückel规则 Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π 电子数为4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当 n>7 时,有例外). 对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了. 非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等. 二,一些非苯芳烃 1.环多烯烃:(通式 CnHn?)又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合 4n+2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π 电子数为 4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合 4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性. 2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有 10 个π 电子(n=2),故有芳香性. 环戊二烯负离子 其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π 电子数分别位 2,2,6,6,符合 4n+2(n 分别位0,0,1,1).
衡量芳香性的方法以及在Multiwfn中的计算
衡量芳香性的方法以及在Multiwfn中的计算 补充：在此文撰文之后Multiwfn又支持了ICSS方法图形化分析芳香性，见此贴《通过Multiwfn绘制等化学屏蔽表面研究芳香性》 （https://www.docsj.com/doc/7b11765099.html,/sobereva/item/9e672259b67d4d9408be1768） 衡量芳香性的方法以及在Multiwfn中的计算 文/Sobereva First release: 2013-Jan-23 Last update: 2014-Nov-20 图文摘要 本文首先先介绍芳香性的基本概念，然后对比较重要、目前比较流行的和近年来新提出的衡量芳香性的方法依次进行介绍，并谈谈笔者的看法。其中可以在Multiwfn程序中实现的方法会介绍操作过程。最后对实际应用中芳香性指标的选择进行讨论。
1 什么是芳香性 芳香性是一个十分古老，重要，又含糊的化学概念。苯是最具典型的芳香性分子，也是芳香性的原型分子。与芳香性有关的文章近十几年来增速十分迅猛，如今可以说已经过热、被过分炒作。新的衡量芳香性的指标也不断被提出，同样在近年来增速迅猛，目前总计已有数十种。这些指标体现了芳香性的不同侧面，其中绝大部分依赖于量子化学计算。芳香性难以给出一个确切、唯一的定义，实际上芳香性这个词包含的内容被不断地广义化，以至于越来越不可能给出一个既简单、精确又能被所有研究者接受的定义。芳香性分子在能量、结构、反应性、磁性质、电子结构等方面都展现出独特的特征。对于大量芳香性体系，利用统计分析，可以发现它们总是同时具有很多特征，如：键长均衡化、电子呈高度整体离域性、外磁场下能形成整体诱导环电流、有较大离域化能、结构稳定等等，因此这样来看只要考察某分子的某个方面特征就能衡量其芳香性高低。但是对于不少分子，它们具有的各种特征之间的相关性并不满足上述大规律，这被称为芳香性的多维性，因此为了合理地描述芳香性就不得不同时考虑数种基于分子不同性质的芳香性指标。 下面的表格列举了芳香性、非芳香性和反芳香性体系一部分常见特征，有的内容并不很准确，仅供参考，取自Chem.Rev.,105,3716(2005)。 虽然芳香性这个话题越来越复杂化，不同研究者的观点不同。一个经典、古老、被化学工作者所普遍认知的关于芳香性的说法是Huckel规则：环上的分子轨道若具有4n+2电子占据则环具有芳香性。但是这个说法比较狭义，从理论化学角度也没触及物理本质。如果要对芳香性的本质做一下解释，那么寡人的观点是：对于一个环，若电子能够在整个环上高度离域，则环具有芳香性。虽然如上所述，芳香性具有多维特征，但很多都是外在表象，真正的源头是电子的离域。若电子没法在环上充分离域，那么芳香性就无从谈起。 这里说的环是指电子的整体离域路径构成明显的环路，环的几何结构可以偏离圆形，可以是扭曲的不在一个平面的。环形离域路径不一定非得沿着分子的拓扑结构，比如某个局部结构是-C1-C2-C3-，若C1和C3离得近且轨道匹配，电子可以直接从C1跨过C2向C3离域；
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一,芳香性判据——Hückel规则 Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π 电子数为4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当 n>7 时,有例外). 对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了. 非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等. 二,一些非苯芳烃 1.环多烯烃:(通式 CnHn?)又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合 4n+2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π 电子数为 4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合 4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性. 2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有 10 个π 电子(n=2),故有芳香性. 环戊二烯负离子 其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π 电子数分别位 2,2,6,6,符合 4n+2(n 分别位0,0,1,1).
芳香性判断技巧
一,芳香性判据——Hückel规则 Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π 电子数为4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当n>7 时,有例外). 对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了. 非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等. 二,一些非苯芳烃 1.环多烯烃:(通式 CnHn )又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合4n+2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π 电子数为4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性. 2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有10 个π 电子(n=2),故有芳香性. 环戊二烯负离子 其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π 电子数分别位2,2,6,6,符合4n+2(n 分别位0,0,1,1). 具有芳香性的离子也属于非苯芳烃. 3,稠环体系:与苯相似,萘,蒽,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面
芳香性判断技巧
一，芳香性判据——Hu ckel规则 H u ckel规则：一个单环化合物只要具有平面离域体系，它的n电子数为 4n+2（n=0,1,3, ??整数），就有芳香性（当n>7时,有例外）. 对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性，那就是废话了? 非苯芳烃:凡符合Huckel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物，非苯芳烃包括一 些环多烯和芳香离子等? 二，一些非苯芳烃 1.环多烯烃:（通式 CnHn ）又称作轮烯（也有人把n》10的环多烯烃称为轮烯）.环丁烯,苯,环辛四 烯和环十八碳九烯分别称［4］轮烯,［6］轮烯,［8］轮烯和［18］轮烯.它们是否具有芳香性，可按Huckei规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内，其次看n 电子数是否符合4n+2.［18］轮烯环上碳原子基本上在一个平面内，n电子数为 4n+2（n=4）,因此具有芳香性.又如［10］轮烯，n电子数符合4n+2（n=2）,但由于环 内两个氢原子的空间位阻，使环上碳原子不能在一个平面内，故无芳香性. 2,芳香离子:某些烃无芳香性，但转变成离子后，则有可能显示芳香性?如环戊二烯无芳香性，但形成负离子后，不仅组成环的5个碳原子在同一个平面上，且有6个n电子（n=1）,故有芳香性.与此相似，环辛四烯的两价负离子也具有芳香性?因为形成负离子后，原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形，且有10个n
电子（n二2）,故有芳香性 环戊二烯负离子其它某些离子也具有芳香性，例如，环丙烯正离子（I）,环丁二烯两价正离子（n）和两价负离子（川）,环庚三烯正离子（W ）.因为它们都具有平面结构，且n电子数分别位2,2,6,6,符合4n+2（n 分别位0,0,1,1）. 具有芳香性的离子也属于非苯芳烃. 3,稠环体系:与苯相似,萘,蔥,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面上，且n电子数分别为10和14,符合Huckel规则，具有芳香性. 虽然萘,蔥,菲是稠环芳烃，但构成环的碳原子都处在最外层的环上，可看成是单环共轭多烯,故可用Huckel规则来判断其芳香性. 与萘,蔥,等稠环芳烃相似，对于非苯系的稠环化合物，如果考虑其成环原子的外围n 电子,也可用Huckel规则判断其芳香性.例如,薁（蓝烃）是由一个五元环和一个七元环稠合而成的，其成环原子的外围n电子有10个,相当于［10］轮烯,符合Huckel规则（n=2）,也具有芳香性. 三? n电子数的计算 也许你在做题目的时候对于n电子数的计算弄糊涂了，比如:觉得怎么同是N原子怎么有时候要把它的孤对电子算进去，有时候又不要呢?我以前就是这样的， 现在基本知道判断芳香性了，只是有点经验，有些具体原理我还是不懂.下面是我的一些心得体会，若有错误还请留言指正.下面用的例子中的杂原子是N,其他 原子类推.
第六章 芳香性
第六章芳香性 第一节芳香性的一般讨论 芳香化合物的特点 1.较高的C/H比苯C6H6,萘C10H8,蒽C14H10 2.共平面、键长均等化 3.分子共平面 组成芳香环的原子都在一个平面或接近一个平面里。 4.芳香性分子稳定程度—共轭能(离域能)大小 例如苯的共轭能为150.7kJ/mol ，可以借助氢化热或燃烧热来求得。比较1mol苯和3mol环已烯的氢化热，计算得苯的共轭能约为（3×119.7-208.5）= 150.7kJ/mol 。对离域能定量计算 REPE（每一个电子的离域能）=离域能／N REPE ﹥0 化合物有芳香性 REPE =0 化合物非芳香性 REPE ﹤0 化合物反芳香性 REPE计算: 1)求出离域能离域能＝Ｅ非定域—Ｅ定域 2)REPE计算 REPE =离域能／n REPE（每一个电子的离域能）的正值越大，则相应的化合物的芳香性越强。用REPE与这些化合物的性质进行联系、比较后得出结论：REPE可以作为判断环状多烯是否具有芳香性的指标。 5.化学性质特征 芳香化合物与一般高度不饱和的脂肪族化合物不同，不易发生加成反应，较难发生氧化反应，易于发生取代反应，尤其是芳烃易发生亲电取代反应。 6.π电子数目：4n+2 在环状多烯体系中，当π电子数为4n+2时，为芳香性分子；当π电子数为4n时，体系若比相应的多烯模型化合物稳定性降低，则具有反芳香性；体系若与相应的多烯模型化合物稳定性相近，则为非芳香性。如：苯是典型的芳香性，环辛四烯为非芳香性体系，环丁二烯则为反芳香性，其化学性质很活泼，甚至比环丁烷还活泼。
芳香性是不是是是是是 4n+2规则只能作为环状多烯的体系是否具有芳香性的定性依据，要描述芳香性分子稳定到什么程度，即芳香性强度，必须按HMO法对离域能进行定量的计算。 7.波谱特征 芳香性化合物大多都具有特征的光谱。 NMR：芳环呈现反磁环流，环平面上下有屏蔽效应，环内有去屏蔽效应。 第二节带电荷环的芳香性 环上带有电荷而具有芳香性的物质很多，它们是一类重要的非苯芳烃。它们中有的以正离子、有的以负离子共轭体系存在。休克尔规则预言环丙烯正离子、环丁二烯双正离子、环丁二烯双负离子、环戊二烯负离子、环庚三烯正离子、环辛三烯双正离子、环辛四烯双负离子、环壬四烯负离子，都属于平面型芳香性体系，环中的π电子数符合4n+2公式。 （1）环丙烯正离子（π电子数为2） 环丙烯分子和环丙烯正离子的结构图如下
关于芳香性的判定问题1
自己在网上找的关于芳香性的判定问题！！！（经典） 芳香性:环状闭合共轭体系,π电子高度离域,具有离域能,体系能量低,较稳定.在化学性质上表现为易进行亲电取代反应,不易进行加成反应和氧化反应,这种物理,化学性质称为芳香性. 一,芳香性判据——Hückel规则 Hückel规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的π 电子数为4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当n>7 时,有例外).对能看懂这篇文章的人说:苯有有芳香性,那就是废话了. 非苯芳烃:凡符合Hückel规则,不含苯环的具有芳香性的烃类化合物,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等. 二,一些非苯芳烃 1.环多烯烃:(通式 CnHn )又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按Hückel规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合4n+2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π 电子数为4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合4n+ 2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性. 2,芳香离子:某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有10 个π 电子(n=2),故有芳香性. 环戊二烯负离子 其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π 电子数分别位2,2,6,6,符合4n+2(n 分别位0,0,1,1). 具有芳香性的离子也属于非苯芳烃. 3,稠环体系:与苯相似,萘,蒽,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面上,且π 电子数分别为10 和14,符合Hückel 规则,具有芳香性.虽然萘,蒽,菲是稠环芳烃,但构成环的碳原子都处在最外层的环上,可看成是单环共轭多烯,故可用Hück el 规则来判断其芳香性. 与萘,蒽,等稠环芳烃相似,对于非苯系的稠环化合物,如果考虑其成环原子的外围π 电子,也可用Hückel 规则判断其芳香性.例如,薁(蓝烃)是由一个五元环和一个七元环稠合而成的,其成环原子的外围π 电子有10 个,相当于[10]轮烯,符合Hückel 规则(n=2),也具有芳香性. 三.π 电子数的计算 也许你在做题目的时候对于π 电子数的计算弄糊涂了,比如:觉得怎么同是N原子怎么有时候要把它的孤对电子算进去,有时候又不要呢.我以前就是这样的,现在基本知道判断芳香性了,只是有点经验,有些具体原理我还是不懂.下面是我的一些心得体会,若有错误还请留言指正.下面用的例子中的杂原子是N,其他原子类推. 吡咯的N的孤对电子要算进去,在家两双键上的4个电子,共有6电子,有芳香性. 吡啶中N原子上连有双键,N上孤对电子不能算进去,三双键共轭,共有6个π电子,有芳香性.
芳香性
芳香性 高腾高尚王颖李伟 （北京大学化学与分子工程学院2005级4班北京100871） 当一个人来到这个世上，呼吸着周围的气体的时候，他就开始分辨这个世界的气味了。各种事物气味有不同的气味，其中有些气味是令人愉悦的，人们就叫它“芳香”。于是充斥在这个世界的就有了两种气味：芳香的和非芳香的。然而它们之间并没有明显的界限，如吲哚，它在低浓度的时候是一种香料，而浓度高时却散发着夏天厕所的味道。同时，这个世界的化合物也分两种，芳香化合物和非芳香化合物，然而作为化学研究者，我们知道它们的定义与芳香的气味却有着明显的区别。 然而，具有讽刺意味的是，我们对于芳香化合物的认识却真的是从“芳香”这种气味开始的。人类有一种嗜好，总是喜欢在对一些物质有了一定的了解，但很浅显的时候，抽取它们的共同点组建一个概念，来描述这类物质。芳香化合物也是如此，虽然那些先驱们并不知道他们打开了一个多么绚丽的物质大门。 Ev e ry theory will update itself as time goes by, until a complet ely new theory take up. 芳香性的定义就是这样发展的，从现象到理论，从简单到深入，先驱们一步一步的探索，为今天的“芳香性”定义奠定了基础，形成了一幅人类认识发展的历史画卷： 一芳香性横空出世——化学性质决定一切 人们对于“芳香性”的认识是从“苯”这种奇特的物质开始的。1825年Fraday从鲸油裂解气之中提取了苯，并进行了初步研究，发现它能在光照射下同氯反应，与硫酸和硝酸也反应，但与钾却不反应；1834年Mitscherlich用苯甲酸脱羧制得了苯，并测得其分子式为C6H6。由于苯甲酸是从天然来源的安息香酸胶中得到的，而苯是挥发性的，并具有香味，因此当时称它是芳香的。可是它的特殊性质（如不易加成，易亲电取代）却令人无法用经典理论解释（不饱和度竟如此之大）。终于在1865年，一位伟大的化学家F.A.Kekule 的一个伟大的梦创了一个伟大的结构式（化学之中的第一个环状结构），初步地开始解释其本质。 为了解释苯的特殊性质，F.A.Kekule又引入了“芳香的”和“芳香性”的术语。与此同时，有机合成的蓬勃发展使得大量的类苯化合物被合成出来，例如苯、苯的同系物、稠环体系和其他的许多杂环化合物。先驱们研究了这些化合物以后，发现它们有许多与苯很类似的性质，觉得有必要进行一番定义。于是，芳香性的第一类定义也就是它们的化学性质定义诞生了： ①具有特殊的化学稳定性（不易加成，易发生亲电取代，如硝化、磺化、卤代、Friedel-Craft 反应）； ②与芳环连接着的某些取代基表现出特殊的性质（如：羟基表现酸性，氨基碱性减弱，卤 素的活泼性降低等）； 这一定义在实验上直观具体，很容易粗略地判断某一化合物是否有芳香性。但是这一定
芳香性 休克尔规则
芳香性 芳香性:环状闭合共轭体系,π电子高度离域,具有离域能,体系能量低,较稳定.在化学性质上表现为易进行亲电取代反应,不易进行加成反应和氧化反应,这种物理,化学 性质称为芳香性. 一,芳香性判据——休克尔规则 是不是具有芳香性的化合物一定要含有苯环德国化学家休克尔而从分子轨道理论的角度,对环状化合物的芳香性提出了如下的规则,即休克尔规则:一个单环化合物 只要具有平面离域体系,它的π 电子数为4n+2(n=0,1,2,3,…整数),就有芳香性(当n>7 时,有例外).其中n相当于简并的成键轨道和非键轨道的组数(如图).苯有六个π 电子,符合4n+2 规则,六个碳原子在同一平面内,故苯有芳香性.而环丁二烯,环辛四 烯的π 电子数不符合4n+2 规则,故无芳香性. 凡符合休克尔规则,具有芳香性.不含苯环的具有芳香性的烃类化合物称作非苯芳烃,非苯芳烃包括一些环多烯和芳香离子等. 二,轮烯 环多烯烃(通式C n H n)又称作轮烯(也有人把n≥10 的环多烯烃称为轮烯).环丁烯,苯,环辛四烯和环十八碳九烯分别称[4]轮烯,[6]轮烯,[8]轮烯和[18]轮烯.它们是否具有芳香性,可按休克尔规则判断,首先看环上的碳原子是否均处于一个平面内,其次看π 电子数是否符合4n+2.[18]轮烯环上碳原子基本上在一个平面内,π 电子数为4n+2 (n=4),因此具有芳香性.又如[10]轮烯,π 电子数符合4n+2(n=2),但由于环内两个氢原子的空间位阻,使环上碳原子不能在一个平面内,故无芳香性. 非苯芳烃及芳香性判据 三,芳香离子 某些烃无芳香性,但转变成离子后,则有可能显示芳香性.如环戊二烯无芳香性,但形成负离子后,不仅组成环的 5 个碳原子在同一个平面上,且有 6 个π 电子(n=1),故有芳香性.与此相似,环辛四烯的两价负离子也具有芳香性.因为形成负离子后,原来的碳环由盆形转变成了平面正八边形,且有10 个π 电子(n=2),故有芳香性. 环戊二烯负离子 其它某些离子也具有芳香性,例如,环丙烯正离子(Ⅰ),环丁二烯两价正离子(Ⅱ)和两价负离子(Ⅲ),环庚三烯正离子(Ⅳ).因为它们都具有平面结构,且π 电子数分别位2,2,6,6,符合4n+2(n 分别位0,0,1,1). 具有芳香性的离子也属于非苯芳烃. 四,稠环体系 与苯相似,萘,蒽,菲等稠环芳烃,由于它们的成环碳原子都在同一个平面上,且π 电子数分别为10 和14,符合Hückel 规则,具有芳香性.虽然萘,蒽,菲是稠环芳烃,但构成环的碳原子都处在最外层的环上,可看成是单环共轭多烯,故可用Hückel 规则来判断其芳香性. 与萘,蒽,等稠环芳烃相似,对于非苯系的稠环化合物,如果考虑其成环原子的外围π 电子,也可用Hückel 规则判断其芳香性.例如,薁(蓝烃)是由一个五元环和一个七