芳香性的判断

1、芳香性的判断一、芳香性的一般特征：1 .分子中C/H的比例高(含多个不饱和键)；2 .键长平均化；3 .分子共平面；4 .不易加成、氧化，易发生亲电取代；5 .符合Hlu ckel规则(4n+2规律)：单环多烯 冗电子数等于4n+2时，构成 冗电子的封闭体系表现出一定的芳香性。从休克尔规则我们可以得知，具有芳香性的通常是具有如下四个特点的分子：(1)它们是包括若干数目 键的环状体系；(2)它们具有平面结构，或至少非常接近平面(平面扭转不大于0.1nm);(3)环上的每一个原子必须是 sp杂化(某些情况也可以是 sp杂化)；(4)环上的电子能够发生离域。分子具有芳香性的标志是：(1)这类化合物虽

2、有不饱和键，但不易进行加成反应，而与苯相似，容易进行亲电取代；(2)通过氢化热或燃烧热对离域能的热化学测量表明，这类具有芳香性的环状分子比相应的非环体系具有低的氢化热低的燃烧热，而显示特殊的稳定性。(3)用物理方法和核磁共振谱进行测定，这类化合物的质子与苯及其衍生物的质子一样，显示类似的化学位。芳香性判断原则：1.环状体系；2.兀电子数(4n+2规则)；3.分子共平面判断下列化合物是否具有芳香性:>> 口, 一口。、常见芳香性体系：杂环芳香体系:吠喃 嚷吩0毗咯毗咤富烯衍生物：（富烯本身不稳定）环丙富烯平面里共施环2个1电子盘:型分子8个犬电f平面型共匏环1。个只电广有芳.乔性（n

3、-0）无芳香性n-3；2）在芳香性G2）sA杂化18轮烯基本上为平面型共加环18个大电子行芳杏性“4）坏应二烯共聊体系来闭合4个大电子尤芳否性（31-1/2）环戊二烯例寓夕平面里熟舸环6个宾电（有芳存性（n-i）SP5杂化SU：杂化环庆三炜正离子平面型八匏环6个宣电f有芳吞性n-l）环庆二临共辄体系未闭合 6个汽电f无力行性”1）紫、菱.慧和菲等实际上也符合Hiickel规则,因而表现出芳香性.通常将n10的一类单双键交替的单环多烯姓Cnlln称为轮烯.碳原子数 为10, 14和18的分别称为10轮烯、14轮傩和18轮烯。成环的碳原子数 用括号中的数字去明。这些轮烯的n电子数分别为10、14和

4、18,都符合Hiickcl 4n+2规则，似乎它们都应该有芳香性，但是在常温下，10轮烯和14轮烯由 于环内原子的彼此干扰,使环不能在同一平而上，故没有芳香性。口8轮烯则 是一个芳香化合物。二、芳香性和HCkkel规则早年人们把紫和含茉环的化合物称作芳香化合物：它的结构特点和性质被称为芳香性. 随韦有机合成化学，测试手段和量子化学的发俄，又发现r很多并若结构，但性质与笨相似 的化合物,称为非茉芳香化合物,从而对芳香性有了新的认识。具有芳香性的化合物具有的 共同特点是：G）不易发生加成面多发生取代反应；5）结构为环状且具有平面性，（iii）芳 环中的键超于平均化（如朱中曦砖憎长均为0.139 n

5、m）； （iv）具有环状闭合n体系并具有较大 的共板能（苯为150.5 kJ/mol）： （v）在磁场中可产生抗磁环流（条在5 NMR中在dZ3即m 处出峰.说明了抗磁环流的存在）：（5）环中x体系电子数符合HUckel的4»2岚则.Htickel规则：单环、平面、闭合体系、具有4/1.2个电子的化合物具有芳香性.这 个菽则是目演判定化合物芳香性的一个重要依州，在利用这个规则判定化合物芳香性时定 要泞意被列定分子的结构必须是单环、平面、闭合/体系.如环庚三场虽有6个元电子（符 合的+2）,但并非闭合x体系，因此无芳香性e I0J轮解里含10个冗电子（符合4/2）,但 由于环中氢的范使

6、华斥力，使环中的碳原子不同处平面，因此不具芳香性。还应引用注意 的是.当两个环被一双键相连时，可试着把双键兀电子移向其中个环.使年成两个电荷分 离的闭合”体系。若两个环中，电子数均符合北+2规律时，化合物具有芳香柱（例I）。如果 双锭加电子移动后，只有 个环符合Hikkel规则，而另 个仄不符合，则该化合物不具有芳 番性（例2）。在判断稗环化合物是否且有芳香性时,可将其作为单环处理（例3）例1810 一斩卷有芳杏性2电了 6电子80 一 OC无芳香性4电子 6电子具仃芳香件芳香性可影响到分子的偶极矩、酸性和某些化合物的反应性上.如例4中化合物A信秘 知比B大得多；例5中化合物C的酸性比D大得多；例6中化合物E极易反应生成较程定的 芳香化合物F.这些均与芳香性有直接关系.例4比较A和B的偶极妒。AB CHO解 由于A生成较度定的芳番环系,使发牛电荷分离，具有较大的偶极矩：而B不是芳 香化合物，不能发生电荷分离，因此偶极矩A>B.2电子6电子例5比较C和D的酸性.C O D 0解 由于C离做质f后生成环戊二烯负离子.环中具行6