芳香性的判断PPT课件
第三章 芳香性
噻唑 thiazole
吡唑 pyrazole
咪唑 imidazole
六元杂环
吡啶 pyridine
哒嗪 pyridazine
嘧啶 pyrimidine
吡嗪 pyrazine
§6
稠环芳烃
萘
蒽
菲
奥
结构特征：总π电子数为4n+2，平面，环状。
稠杂环
苯并呋喃 benzofuran
苯并噻吩 thionaphthene
反键
反键
成键 环戊二烯负离子
成键 环庚三烯负离子
芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）
反键 非键
成键 环辛四烯
两个电子在非键轨道上 非键轨道参与环状共轭
§5
杂环芳烃
五元杂环
孤对电子参与共轭 π电子数为4n+2，接近平面，有芳性
呋喃 furan
噻吩 thiophene
吡咯 pyrrole
唑 oxazole
反键
环己三烯
成键 环丙烯正离子
一对电子在成键轨道上
借空轨道形成环状共轭
三对电子在成键轨道上
成键轨道参与环状共轭
芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）
反键 非键
子在成键轨道上
借空轨道形成环状共轭
两个电子在非键轨道上
非键轨道参与环状共轭
芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）
c6h6ho有芳香性奇臭无比4松油醇无芳香性茶树香油3h2反应条件只需要naohchchcho肉桂香成分参与共轭的电子数为4n2能检测到反磁环流苯在外加磁场作用下的感应磁场平面环状共轭平面环状共轭电子数为4n电子数为4n2反芳香性芳香性芳香烃结构与芳香性休克尔规则的理论解释反键环丙烯正离子一对电子在成键轨道上借空轨道形成环状共轭三对电子在成键轨道上成键轨道参与环状共轭环辛四烯三种构象电子数为4n扭转张力使之偏离平面电子云不能互相交盖无反芳性属于非芳香性芳香烃结构与芳香性休克尔规则的理论解释两个电子在非键轨道上非键轨道参与环状共轭构象1构象2构象3电子数为4n2扭转张力使之偏离平面电子云互相交盖程度小表现微弱芳香性
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,再加两双键上的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,而右边的N原子上的孤对电子要算进去,结果也是6个π电子这种结构的也具有芳香性,看起来这个七元环没有达到共轭结构,我的也是经验,两双键中间隔了一个碳正离子,你就把这个碳正离子去掉再来计算π电子数,也是6个.注意:若隔的是碳负离子就不能这样了,一定要是碳正离子才可以这样算.这个和上面那个有点相似,但隔的是碳负离子,一个碳负离子算2个电子,图中有2个碳负离子,还有3个双键,有10个π电子.图中左边,一双键连接两个环,可以写出它的共振体,当然尽量往有芳香性的写,而且芳香性的环稳定,贡献大.这样下面的五元环有6π电子,上面的三元环有2π电子.都有芳香性.因为三键中两π键互相垂直,孤只有一个能与其他双键共轭,http://206.108.48.51/forumdisplay.php?fid=63。
芳香性的判断
苯既具有平面的离域体系，电子数也符合4n+2规则； 萘、蒽、菲等也满足休克尔规则，因此都具有芳香性。
专题一
芳香性与休克尔规则
二、非苯型芳香烃
一些不含苯环的环烯，因符合休克尔规则，故也具有 芳香性，此类烃叫做非苯芳香烃。
（一）轮烯
[10]轮烯
[14]轮烯 [18]轮烯
专题一
芳香性与休克尔规则
二、非苯型芳香烃
专题一
芳香性与休克尔规则
三、休克尔规则的修正
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。
两个前提：
使尽量多的双键处在外周上； 处在外周内外的双键写成其共振的正负电荷形式；
专题一
芳香性与休克尔规则
三、休克尔规则的修正
（二）芳香离子
环丙烯 正离子
环戊二烯 负离子
环庚三烯 正离子
专题一
芳香性与休克尔规则
二、非苯型芳香烃
（三）稠合环系
薁（蓝烃），为青蓝色片状物，符合休克尔规则具有芳香性
薁能发生典型的亲电取Βιβλιοθήκη 反应，取代基主要进入1位专题一
芳香性与休克尔规则
判断下列是否芳香性？
16个电子
12个电子
8个电子
都具有芳香性！
专题一
芳香性与休克尔规则
芳香性与休克尔规则
萘、蒽、菲等含有苯环的化合物与苯具有类似的性质， 它们都具有芳香性。因而称之为芳香化合物。
环状化合物，稳定不易开环 高度不饱和，易发生亲电取代而不易发生加成反应
平面分子，具有共轭体系
专题一
芳香性与休克尔规则
一、休克尔规则
成环原子处于同一平面，形成一个闭合的环状π电子 离域体系，且π电子数为4n+2(n = 0,1,2…)时，化合物 具有芳香性。
《高等有机化学》课件-第二章 芳香性
4、苯的分子轨道模型
分子轨道理论认为六个p轨道线性组合成六个π分子轨道，其中三个成键 轨ψ1ψ2ψ3 和三个反键轨道ψ4ψ5ψ6 。
在这个分子轨道中，有一个能量最低的ψ1轨道，有两个相同能量较高的ψ2 和ψ3轨道，各有一个节面，这三个是成键轨道。ψ4ψ5能量相同，有两个节面， ψ6能量最高有三个节面，这三个是反键轨道。
end lies on the side of the heteroatom, with a dipole moment of
1.58 D.
Pyrrole is also weakly acidic at the
酸性比较：
N–H position, with a pKa of 17.5 乙酸>苯酚> 吡咯 >环己醇
在基态时，苯分子的6个p电子成对地填入三个成键轨道，这时所有能量低 的成键轨道，全部充满了电子，所以苯分子是稳定的，体系能量较低。
5、核磁波谱（ NMR）特性 NMR波谱法也是一种确定芳香性的实验手段。芳香化合物 的特点是它们呈现抗（反、感）磁环电流。这个环电流可以看 成在NMR波谱仪磁场的影响下，离域π体系中电子的移动。环流 是芳香性化合物中磁场大范围各向异性的结果。这个诱发的环 流引起了与环垂直的局部磁场，其方向与外加磁场方向相反。 所以处于芳香环平面上、下方的核，感受到与外加磁场相反的 磁场（屏蔽区），并出现在NMR波谱中的较高场处（化学位移 δ值较小）；而在环平面中的核，即直接和环相连的原子，感受 到与外加磁场同向的磁场（去屏蔽区），出现在NMR波谱中的 较低场处（化学位移δ值较大） 。 这种化学位移的出现，可以作为芳香性的证据，但这不是绝 对的判据！
强调：n不是环上碳的原子数)； • 共面的原子均为sp2或sp杂化，环上π电子能够发生
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,而右边的N原子上的孤对电子要算进去,结果也是6个π电子这种结构的也具有芳香性,看起来这个七元环没有达到共轭结构,我的也是经验,两双键中间隔了一个碳正离子,你就把这个碳正离子去掉再来计算π电子数,也是6个.注意:若隔的是碳负离子就不能这样了,一定要是碳正离子才可以这样算.这个和上面那个有点相似,但隔的是碳负离子,一个碳负离子算2个电子,图中有2个碳负离子,还有3个双键,有10个π电子.图中左边,一双键连接两个环,可以写出它的共振体,当然尽量往有芳香性的写,而且芳香性的环稳定,贡献大.这样下面的五元环有6π电子,上面的三元环有2π电子.都有芳香性.因为三键中两π键互相垂直,孤只有一个能与其他双键共轭,http://206.108.48.51/forumdisplay.php?fid=63。
芳香性怎么判断
芳香性怎么判断芳香性是一个有机化学的专业术语，指能产生芳香气味的有机化合物。
芳香性物质可以使香料更具气味，或者改变香料自身的味道。
有两种主要的芳香性物质：芳香烃和芳香醛。
这两种物质在化学上有很多重要的应用，它们能作为溶剂、催化剂和增塑剂等。
我们通常所说的合成药物就是通过这种方式制造出来的。
例如，许多药物具有不同程度且具有挥发性。
芳香烃类有很多重要用途，例如它是重要的有机合成原料，可以作为很多合成化学制品的原料等。
在一些场合下，比如当有异味出现时可以使用天然香料来去除；还可以用天然油、蜡或其它天然树脂来填充；还可以用天然石油或沥青作为溶剂等等。
一、芳香烃[芳香烃](C8~C18),即不饱和烃，是最常见的烃类化合物，有烷烃、环烷烃和芳香烃之分。
[芳香烃]具有强烈的气味，是一种有机化合物。
[芳香烷基](C-H)是最常见的芳香烃类。
[芳香烃中含有两个以上碳原子：一个碳为活泼氢、一个为活泼氧，故称之为双原子分子。
二、使用实例[芳香烃]是最常用的挥发性有机物，具有一定刺激性和毒性。
[芳香醛]挥发性小，易溶于水，可溶于乙醇、丙酮、乙醚、苯及许多有机溶剂，不溶于水。
[芳香烃和香茅醛]都是合成香料的重要原料，它主要是用来作溶剂及增塑剂等。
[芳香烃：苯、甲苯(或二甲苯)和乙腈(或甲酮)]具有很高的蒸气压。
(约为空气的100倍。
);对眼睛、呼吸道有刺激作用；吸入少量会引起咳嗽、头晕、头痛、恶心等症状。
[香茅醛的沸点很低，所以一般是做气体介质的。
三、结论芳香烃是一种芳香的物质，它比其他的有机化合物更具稳定性和挥发性。
芳香醛是一种有挥发性的化合物，主要用于挥发性的有机合成、药物合成等。
当芳香烃或芳香醛与不饱和卤素形成加成化合物时，它们具有较高的熔点，并且在加热时会有较高的粘度。
[例如，芳香烃分子可与烯烃形成加成化合物，这种加成反应称为亲核加成反应；也可发生氧化反应或开环反应，这种反应称为氧化加成作用；也可发生酯化反应、环化反应与还原产物。
芳香性的判断
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Hǜckel规则（4n+2规律）：单环多烯π电子数等于4n+2时，构成π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.π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：
二、常见芳香性体系：杂环芳香体系：富烯衍生物：（富烯本身不稳定）。
芳香性、离域π键和休克尔规则 ppt课件
CH
3个 6 6
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C+
18 19 33
休克尔规则
规则表明，对完全共轭的、单环的、平面多烯 来说，具有（4n+2）个 π电子（这里n是大于或等 于零的整数）的分子，可能具有特殊芳香稳定性。
每个C原子以SP2杂化，分别与两个
C及一个H原子成3个 键，剩余
一个p轨道，与杂化轨道垂直，N 原子SP2杂化，成三个单键，剩余
芳香性和同芳香性
PPT课件
1
一、 Hückel 4n+2规则
1931年，Hückel从分子轨道理论研究入手， 提出含有4n+2个π电子的平面共轭单环化合 物应具芳香性，这就是Hückel规则。
根据休克尔规则,非苯芳香化合物可以分成以 下几类
1.芳香离子
2.轮烯
3.并联环系化合物
H
CH3
H
CH33。-CCC++H3 即
H H
C
C+
CH HH
CH
H
9个 H 超 共 轭
H
CH3-CCHH+3 即 2。C+
H H
C
C+
H H CH
H
6个 H 超 共 轭
H
H
CH3－C+H2 即 H C C+
1。C+
H
H
H +CH3 即 H C+
H
3个H超共轭
∴ C+稳定性：3°＞2°＞1°＞CH3+
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17
（5）[14]轮烯
[14]轮烯在1960年就有人报道过。分子并 不很稳定。核磁共振显示有一定的反磁环流。
芳香性和反芳香性ppt课件
例如：五元环共轭体系，其分子轨道数及其 能量如下图表示：
Ａ．当π电子数为４，则电子填充如下：
π电子数不是成键轨道数的２倍，因此无芳香 性．
Ｂ．当π电子数为５，则电子填充如下：
π电子数也不是成键轨道数的２倍，因此无 芳香性． Ｃ：当π电子数为６，则π电子数刚好是成键轨 道数的２倍，因此有芳香性
• 能级的确定方法：圆内接Ｎ边形法
CH3
NO2OAc Ac2O
CH(CH3)2
CH3 NO2 +
CH(CH3)2 82%
CH3
CH3
+ NO2 CH(CH3)2 NO2
8% 10%
取代基消除的难易程度取决于其容纳正电荷
的能力。＋CH(CH3)2比较稳定，异丙基容易作为 正离子消除。
③:Gattermann-Koch反应
ArH
Al3Cl + CO A +rCHO C HlCl+
• NMR:存在反磁环流，使去屏蔽区内质子的δ值移 向低场（7 ～8），屏蔽区则移向高场．
• Ｆ．化学特性：易取代，难加成，难氧化
• 2．Hückel 4n+2规则
• Ａ： Hückel 规则的内容：含有4n+2个π
• 电子的平面共轭单环化合物应具芳香性．
• Ｂ： Hückel 规则的理论解释：
• 用分子轨道理论计算证明：凡含有 4n+2个的平面共轭单环体系，即为π电子 数恰好是成键轨道数的二倍．
4
3
5
2
S1
Thiophene 噻吩
6
7
5N
8
N4
N9
H
3
P u rin e 嘌啉
二.芳香化合物的取代反应
第二章 10芳香性
H
H
环丙烯
H
H
即
H
环丙烯正离子 H
环丙烯正离子中的碳—碳键长都是0.140nm，因此它的电子
不是固定在其两个碳原子之间而是离域的，正电荷不是集中
于某一原于上，而是分布在由三环丙烯正离的正电荷离域
+
环丙烯正离子本身和它的某些取代的衍生物已被合成， 例如：
2FeCl3+2C2H5MgBr → 2FeCl2+2MgBrCl+C4H10
C5H6+C2H5MgBr → C5H5MgBr+C2H6
2C5H5MgBr+FeCl2 → Fe(C5H5)2+MgBr2+MgCl2
二茂铁在400℃时还是稳定的，可溶于一般的有机溶 剂，并有足够的挥发度来进行水蒸气蒸馏。水蒸气蒸馏是 纯化二茂铁的一个方便的方沾。在化学性质方面，它类似 于芳香族化合物；它不与碱作用，在没有氧存在时也不与 酸作用，它能发生亲电取代反应。它已被证实为夹层结构， 两个环戊二烯负离子与亚铁离子组成一个完整的双锥型共 价中性分子。两个环面相互平行，铁原子处在两环之间， 所有的碳原子与中心的铁原子是等距离，是中心对称的比 合物。环戊二烯环可以自由旋转。
与亚甲环戊二烯类似的亚甲环庚三烯类化合物，其环外双键 的电子是向离开环的方向极化的最简单的亚甲环庚三烯（R＝H） 已被制得，只是在低温时或在稀溶液中是稳定 的。
c RR
c NC CN
二氰亚甲环庚三烯是较稳定的化合物，它有很大的偶极矩（7.49D）
与环戊二烯酮不同，环庚三烯酮（亦称卓酮，tropone）可以 预测应是稳定的，因为这个七元环可以供给电子电负性较大的氧原 子。卓酮电荷分离的结构同它的偶极矩4.3D是相符合的，这与简单 的酮类不同，后者的偶极矩大约是2.7D。
芳香性的判断
芳香性的判断
Hückel 规则 具有平面结构的单环共轭多烯(轮烯),π电子数为4n ＋2 时具有芳香性。
1954年Platt(伯朗特)提出了周边修正法,认为可以忽略稠环中间的桥键, 直接计算在外围可形成离域的π电子数,是Hückel 规则的补充和完善。
14e ，有 14e ，有 14e ，有 10e ，有 12e ，无
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Hückerl-Platt 规则判断。
应使双键尽量多处于轮烯上,从共振式B 或C 判断，显然是有芳香性的，周边14e,有芳香性。
，有芳香性
F 12e
判断无芳香性，与实验相符。
CH 2
N N H H N N
A A 周边6个双键, 直接判芳香性错！C
下面提供一些其它例子，供大家判断芳香性：
6e
6e。
芳香性的判断ppt课件
一些不含苯环的环烯，因符合休克尔规则，故也具有芳 香性，此类烃叫做非苯芳香烃。
（一）轮烯
[10பைடு நூலகம்轮烯
[14]轮烯
[18]轮烯
专题一
二、非苯型芳香烃
（二）芳香离子
芳香性与休克尔规则
环丙烯 正离子
环戊二烯 负离子
环庚三烯 正离子
专题一
二、非苯型芳香烃
（三）稠合环系
芳香性与休克尔规则
薁（蓝烃），为青蓝色片状物，符合休克尔规则具有芳香性
薁能发生典型的亲电取代反应，取代基主要进入1位
专题一
判断下列是否芳香性？
芳香性与休克尔规则
16个电子
12个电子
都具有芳香性！
8个电子
专题一
练习：
芳香性与休克尔规则
专题一
芳香性与休克尔规则
一、休克尔规则
成环原子处于同一平面，形成一个闭合的环状π电子离 域体系，且π电子数为4n+2(n = 0,1,2…)时，化合物具 有芳香性。
苯既具有平面的离域体系，电子数也符合4n+2规则； 萘、蒽、菲等也满足休克尔规则，因此都具有芳香性。
专题一
芳香性与休克尔规则
二、非苯型芳香烃
08-1 芳香性
32芳香性的判别主要内容31芳香性的概念33芳香性化合物的结构特征与反应性34知识拓展：C50、C60 富勒烯的材料性能一、芳香性概念芳香化合物（Aromatic compound）也称气味成分、芳香成分、香味成分或香料成分，是一种具有气味或味道的化合物。
芳香性（Aromaticity）“芳香的（aromatic）”概念最早在1855年由August Wilhelm Hofmann在论文中提出，是指含苯基一类化合物的味觉特性。
一、芳香性概念一、芳香性概念一、芳香性概念芳香性（Aromaticity）1931年物理化学家Erich Armand Arthur Joseph Hückel首次建模，提出苯稳定性的量子力学基础。
芳香性：是指分子具有环状闭合共轭体系，π电子高度离域，具有离域能（共轭能），体系能量低，分子结构很稳定。
（结构特性）面芳香性----→3D芳香性二、芳香性的判别6个π电子(n=1)；有芳香性电子(n=2)；有芳香性二、芳香性的判别血红素Heme含22个π电子(n=5)，有芳香性。
二、芳香性的判别例2 非苯系烃：环状分子、正、负离子二、芳香性的判别例2 非苯系烃：环状分子、正、负离子有芳香性环戊二烯负离子环辛四烯双负离子10个电子迁移，每环6个π电子共平面或近平面，扭转≤0.1nm［10］轮烯［14］轮烯面性被破坏，无芳香性。
二、芳香性的判别例4 杂环化合物的芳香性？？？吡啶吡咯π电子数6个例4 杂环化合物的芳香性（续）π电子数6个环戊烯基负离子吡咯呋喃噻吩例4 杂环化合物的芳香性（续）嘧啶咪唑π电子数6个三、芳香化合物结构特征与反应性苯的稳定性-共轭能环己三烯苯分子基态的性质环骨架很稳定。
不容易被化学试剂所破坏。
抗磁性。
环状闭合共轭体系，电子高度离域，基态分子受外磁场诱导产生抗磁性环电流。
芳香性化合物反应表现---与不饱和烃相比易取代； 难加成； 难氧化。
三、芳香化合物结构特征与反应性三、芳香化合物结构特征与反应性四、知识拓展富勒烯Fullerene-结构与性能 三维分子芳香性？？？富勒烯芳香性-C60？C50？1.1960年代非面芳香结构受关注，碗烯被合成，C60H60有拓扑结构；2.1971年日本大泽映二在《芳香性》书中描述了C60分子设想；3.1985年英国克罗托(H.W.Kroto)等获得C60的质谱图，以建筑学家姓名命名C60：Buckminster Fuller ene，即富勒烯Fullerene；4.1990年，克利斯莫等第一次报道大量合成C60的方法；5.1995年，伍德制备开孔富勒烯；6.1996年，克罗托等3人因发现富勒烯获诺贝尔奖；7.2000年，Andreas Hirsch提出电子计数规则：π电子数若满足2(N+1)2，则该三维分子有芳香性。
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14e
.
12
同芳香性
• 同芳香性是指共平面，π电子数为4n+2，共面的 原子均为sp2或sp杂化的轮烯上带有不与轮烯共 平面的取代基或桥。如：
H
R
14e .
10e
13
反同芳香性
• 反同芳香性是指共平面，π电子数为4n，共面的 原子均为sp2或sp杂化的轮烯上带有不与轮烯共 平面的取代基或桥。如：
.
9
反芳香性
• 轮烯，共平面，π电子数为4n，共面的原子均为 sp2或sp杂化)，它的稳定性小于同类开链烃。如：
稳定性：
>
.
>
10
非芳香性
• 非芳香性分子不共平面的多环烯烃或电子 数是奇数的中间体。如环辛四烯、10-轮烯、 14-轮烯等。
HH
H
H HH
3e
5e .
11
•10-轮烯、14-轮烯均是由于内H的位阻使其不能共 平面。将14-轮烯中的一个双键换成三键，由于消 除了两个氢的位阻，而具有芳香性。
.
2
Hückel理论的修正
• 周边修正法 • 一些稠环烃可将之看成轮烯。 • 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规则判断芳香性。
.
3
14e
A
B
C
12e
D
E
F
14e
G
.H
4
①双键与轮烯直接相连，计算电子数时，将双键写成 其共振的电荷结构，负电荷按2个电子计，正电荷按0 计，内部不计。如下面物质均有芳香性：
O
O
2e
5
6e
O
O
6e
6e
2e
.
10e
6
• ②轮烯内部通过单键相连，且单键碳与轮 烯共用，单键忽略后，下列物质萘、蒽、 菲均有芳香性。
8e
10e
12e
.
14e
7
12e
14e
.
8
• ③轮烯外部通过单键相连，且单键碳与轮 烯共用，单键忽略后，分别计算单键所连 的轮烯的芳香性，下列物质均有芳香性。
芳香性的判断
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1
• 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。
4e
8e
同芳结构的物质得到或失去电子成为4n体系是很
难的，因为要生成更不稳定的反同芳结构。
.
14