3-aromaticity

第三章芳香性Aromaticity(一)Huckel’sRule如何才能使环状多烯体系最稳定？a.成键轨道全充满b.反键轨道全空c.非键轨道要么全空，要么全满满足以上条件的多烯烃电子数为4n＋2（n＝0，1，2…)，即遵循Huchel’sRule是不是电子数满足Huckel’sRule的环状多烯就具有芳香性呢？Nope!芳香性1.环状结构2.环骨架上的每个原子采取sp2，具有相互平行的p轨道3.共平面（整个环是平面结构）4.电子数符合Huckel规则：4n＋2(n=0,1,2……)(二)三元环的体系能级图成键轨道反键轨道1）环丙烯正离子有芳香性环丙烯酮------有芳香性P43O2）环丙烯负离子4电子-----反芳香性(三)四元环的体系非键轨道成键轨道非键轨道反键轨道环丁二烯4电子-----反芳香性(凡电子数符合4n的离域的平面环状体系)环丁二烯二正离子2电子-----芳香性(四)五元环的体系6e反键轨道成键轨道成键轨道(1)环戊二烯4电子有一个碳sp3杂化无芳香性(2)环戊二烯负离子6电子体系芳香性(CH3)3CONa(CH3)3COHHHHNaNa亚甲基环戊二烯------芳香性P45环戊二烯酮------无芳香性3).二茂铁－夹心面包（环戊二烯负离子与亚铁离子）Fe芳香性比苯强(五)七元环的体系成键轨道反键轨道(1)环庚三烯6电子体系一个碳sp3无芳香性(2)环庚三烯正离子(CH3)3CONa(CH3)3COHHHHNaNa6电子体系------芳香性烯亚甲环庚三烯P47环庚烯三酮P48(六)八元环的体系成键轨道反键轨道1).环辛四烯2e非平面分子,无芳香性不是反芳香性2).环辛四烯双负离子2e10电子体系----芳香性（七）九元环的体系成键轨道反键轨道环壬四烯负离子10e----有芳香性(八)轮烯轮烯:单键与双键交替的环状多烯烃类平面4n+2-------芳香性例如:[10]轮烯:10e符合4n+2规则,不共平面[14]轮烯:14e符合4n+2规则,不共平面[16]轮烯:16e不符合4n+2规则[18]轮烯:18e符合4n+2规则,共平面,有芳香性[22]轮烯:22e符合4n+2规则,共平面,有芳香性HuckelRule上限是[22]轮烯[26]轮烯[30]轮烯符合4n+2规则,但无芳香性(九)薁（天蓝烃）(萘的同分异构体）12345678电子数为10，符合HuckelRule具有芳香性具有较大的偶极矩350C亲电取代发生在电子云密度较大的五元环上13AlCl3RCOClCORCORCOR+亲电取代反应首先在1位和3位(十)杂环的芳香性杂环的芳香性条件（1）平面型的（2）4n+2体系杂环化合物的结构•所有成环原子(碳原子和杂原子)均为sp2杂化，噻吩，吡咯，呋喃杂原子上的孤对电子参加到体系中；吡啶杂原子上的孤对电子未参加到体系中。•呋喃、噻吩、吡咯和吡啶中，共轭体系的π电子总数为6，符合休克尔的4n+2规则，具有芳香性卟吩(bŭfēn)（porphine)18电子体系，符合4n+2Hückel规则有芳香性NNHNHN（十一）同芳香性（P54）同芳香性特点:1.符合4n+2规则2.环内含有一个或几个sp3杂化碳原子,这些原子破坏了离域π体系的物理连续性,但并不影响离域体系.3.sp3杂化碳原子既不参加在离域体系之中,也不阻碍离域π体系的存在.4.具有芳香性化合物的特性.ThankYou!1.AromaticityandHuckel’sRuleIn1938,aGermanchemistErichHuckelrecognizedthedifferencebetweenthemandgeneralizedthisobservationintoHuckel’sRule-------anyplannar,cyclic,conjugatedsystemcontaining(4n+2)Pielectrons(wherenisaninteger)experiencesunusualaromaticstabilization第七节非苯芳烃AromaticityandHuckel’sRuleMolecularOrbitaltheory-------inbenzene6AromaticityandHuckel’sRuleMolecularOrbitaltheory-------incyclooctatetraene8AromaticityandHuckel’sRuleOtherAromaticmolecules:1，6-桥连[10]-轮烯[14]-轮烯，[18]-轮烯，[22]-轮烯（请思考为什么[10]-轮烯没有芳香性）+++-++AromaticityandHuckel’sRuleOthermemberrings0-1-2120.618-1.6181.247-.445-1.8021.414-1.414