芳香性判定
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,这样计算π电子数为14
2009-10-30 15:29:27 上传
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非苯芳烃及芳香性判据
非苯芳烃及芳香性判据 教学目标：了解非苯芳烃的结构特征及性质，掌握芳香性判据即休克尔（Hückel）规则。{插入化学家小传} 教学重点：休克尔规则判断化合物或离子是否具有芳香性 教学安排：G >G12；30min 1— 基本概念：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=0，1，3，…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），
芳烃 芳香性
芳烃 芳香性 二、经典例题解析 例1 将下列化合物按硝化反应的活性由高到低次序排列： OH COOH Br CH 3 CH 3 NO 2 COOH NO 2 【分析】邻对位定位基（除卤素外）使苯环活化，亲电取代反应活性比苯高。常见的活化基团由强到弱的有：-NR 2, -NHR, -NH 2, -OH > -OR, -NHCOR, -OCOR > -R, -Ar ：间位定位基使苯环钝化，亲电取代反应活性比苯低。常见的钝化基团由强到弱的有：-N +R 3, -S +R 2, -NO 2, -CF 3, -CCl 3 > -CN, -SO 3H, -CHO > -COOH, -COOR, -CONH 2。卤原子对苯环钝化能力弱于间位定位基。 解：由高到低次序为： OH COOH Br CH 3 CH 3 NO 2 >> > > > > NO 2 COOH > 例2 命名下列化合物。 OH CHO 3 Br NH 2 Br (1) (2) 【分析】这两个化合物均为多官能团化合物，因此，它们的命名应按照多官能团化合物的命名原则进行。-NO 2、-X 、-OR 、-R 、-NH 2、-OH 、-COR 、-CHO 、-CN 、-CONH 2、-COX 、-COOR 、-SO 3H 、-COOH 等，排在后面的为母体，排在前面的作为取代基。 解： (1)中苯环上有三个取代基，-CH 3、-OH 、-CHO ，根据“官能团的优先次序”，应以-CHO 为母体，称为醛。由于-CHO 与苯环直接相连，故称苯甲醛。苯环的编号应以-CHO 所连接的碳原子为1，然后根据最低系列原则将其他碳原子编号，则-OH
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.
杂环化合物的结构与芳香性(A)
首页—>杂环化合物—>M2杂环化合物的结构与芳香性 杂环化合物的结构与芳香性 化教学目标：掌握杂环合物的结构与芳香性 教学重点：杂环化合物的结构 教学安排：G1，G2，M1—>M2；50min 一、五元单杂环化合物的结构和芳香性 五元单杂环如呋喃、噻吩、吡咯，在结构上，都符合Huckel 的关于芳香性的规则，即环上原子共平面，彼此以σ 键相连接，四个碳原子各有一个电子在p 轨道上，杂原子有两个电子在p 轨道上，这些p 轨道都垂直于σ 键所在的平面，相互重叠形成大π 键——闭和的共轭体系，π 电子数目为4n+2。结构如图所示： 呋喃、噻吩和吡咯具有芳香性还可以从分子偶极矩看出。在非芳香性杂环中只有诱导效应，而在相应的芳香杂环中除诱导效应外，还有共轭效应，并且两者的方向相反。 μ=5.77x10-30C·mμ=6.33x10-30C·mμ=5.27x10-30C·m 在呋喃、噻吩、吡咯杂环中，由于杂原子不同，显示的芳香性也不完全一致。键长的平均化程度也不一样。实测的键长数据如下： 典型的键长数据为： C-C 0.154nm C-O 0.143nm C-S 0.182nm C-N 0.147nm C=C 0.134nm C=O 0.122nm C=S 0.160nm C=N 0.128nm 由此可见： 1）五元杂环分子中的键长有一定的平均化，但不像苯那样完全平均化，因此芳香性较苯环
差，有某种程度的不饱和化合物的性质和环的不稳定性； 2）杂原子有给电子性，环上电子云密度比苯环上的高，因此比苯更容易发生亲电取代反应，取代主要发生在α 位，其活性相当于苯环上连接-OH、-SH、-NH 2； 3）由于杂原子的电负性为O>N>S,它们的给电子能力为S>N>O,所以环上电子云密度的大小顺序为： 它们的离域能分别为117KJ·mol-1，88KJ·mol-1，67kJ·mol-1也说明了这点。如呋喃就表现出某些共轭二烯的性质，可以进行双烯加成反应，有介于芳香族及不饱和脂肪族化合物之间的某些特征。 4）综上所述，它们的芳香性由强到弱的顺序为： 核磁共振谱的测定表明，环上氢的化学位移都出现在低场，这也是它们具有芳香性的一个标志： 二、六元单杂环化合物的结构和芳香性 吡啶具有六元单杂环的典型结构和苯的结构很相似，是苯中的一个碳原子被氮原子代替，氮原子以sp2杂化轨道和两个相邻碳原子的sp2杂化轨道形成两个σ 键。环上每个原子均有一个p 轨道垂直于环的平面，组成闭合的6电子大π 轨道，因此，吡啶环也有芳香性。吡啶的结构如图所示：
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.
有机化合物
有机化合物（organic compound）主要由氧元素、氢元素、碳元素组成。有机物是生命产生的物质基础。脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、酶、激素等。生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象，都涉及到有机化合物的转变。此外，许多与人类生活有密切关系的物质，例如石油、天然气、棉花、染料、化纤、天然和合成药物等，均属有机化合物。 目录 定义 基本概念 历史与命名 物理性质 主要特点组成结构特点 物理性质特点 化学性质特点 不同分类按碳架结构分类 按官能团分类 命名方法俗名及缩写 普通命名法 系统命名法 鉴别方法 常见的有机化合物 食品中的有机化合物 类别异构关系 不同的反应类型能发生取代反应的物质 能发生加成反应的物质 能发生银镜反应的物质 分子中引入羟基的有机反应类型 最简式相同的有机物 有机实验定义 基本概念 历史与命名 物理性质 主要特点组成结构特点 物理性质特点 化学性质特点 不同分类按碳架结构分类 按官能团分类 命名方法俗名及缩写 普通命名法 系统命名法 鉴别方法 常见的有机化合物食品中的有机化合物类别异构关系不同的反应类型 能发生取代反应的物质能发生加成反应的物质能发生银镜反应的物质分子中引入羟基的有机反应类型 最简式相同的有机物有机实验展开编辑本段定义 含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物除外）或碳氢化合
物及其衍生物的总称。 编辑本段基本概念 有机物（又称organic matter)即有机化合物。有机物是生命产生的物质基础。[1] 有机物是有机化合物的简称。目前人类已知的有机物达8000 多万种，数量远远超过无机物。如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、碳酸（H2CO3）、硫氰化物等除外，其中心碳原子是以氢键结合。除含碳元素外，绝大多数有机化合物分子中含有氢元素，有些还含氧、氮、卤素、硫和磷等元素。已知的有机化合物近8000万种。早期，有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质。自1828年维勒人工合成尿素后，有机物和无机物之间的界线随之消失，但由于历史和习惯的原因，“有机”这个名词仍沿用。有机化合物对人类具有重要意义，地球上所有的生命形式，主要是由有机物组成的。 有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。地球上所有的生命体中都含有大量有机物。 编辑本段历史与命名 早先，人们已知的有机物都从动植物等有机体中取得，所以把这类化合物叫做有机物。到19世纪20年代，科学家先后用无机物人工合成许多有机物，如尿素、醋酸、脂肪等等，从而打破有机物只能从有机体中取得的观念。但是，由于历史和习惯的原因，人们仍然沿用有机物这个名称。 “有机”这历史性名词，可追塑至19世纪，当时生机论者认为有机化合物只能以生物（life-force，vis vitalis ）合成。此理论基于有机物与“无机”的基本分别，无机物是不会被生命力合成而来。但后来这理论被推翻，1828年，德国化学家维勒（Friedrich Wohler）首次用无机物氰酸铵合成了有机物---- 尿素。但这个重要发现并没有立即得到其他化学家的承认，因为氰酸铵尚未能用无机物制备出来。直到柯尔柏(H . Kolbe)在1844年合成了醋酸，柏赛罗(M . Berthelot)在1854年合成了油脂等，有机化学才进入了合成时代，大量的有机物被用人工的方法合成出来。人类使用有机物的历史很长，世界上几个文明古国很早就掌握了酿酒、造醋和制饴糖的技术。据记载中国古代曾制取到一些较纯的有机物质,如没食子酸(982--992)、乌头碱(1522年以前)、甘露醇(1037--1101)等;16世纪后期西欧制得了乙醚、硝酸乙酯、氯乙烷等。由于这些有机物都是直接或间接来自动植物体，因此，那时人们仅将从动植物体内得到的物质称为有机物。 人工合成有机物的发展，使人们清楚地认识到，在有机物与无机物之间并没有一个明确的界限，但在它们的组成和性质方面确实存在着某些不同之处。从组成上讲，所有的有机物中都含有碳，多数含氢，其次还含有氧、氮、卤素、硫、磷等，因此，化学家们开始将有机物定义为含碳的化合物。 编辑本段物理性质 1. 状态 固态：饱和高级脂肪酸、脂肪、TNT、萘、苯酚、葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、醋酸(16.6℃以下) 气态：C4以下的烷烃、烯烃、炔烃、甲醛、一氯甲烷液态：油状：硝基苯、溴乙烷、乙酸乙酯、油酸粘稠状: 石油、乙二醇、丙三醇 2. 气味 无味：甲烷、乙炔(常因混有PH3．H2S和AsH3而带有臭味) 稍有气味：乙烯特殊气味：苯及同系物、萘、石油、苯酚 刺激性：甲醛、甲酸、乙酸、乙醛甜味：乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖 香味：乙醇、低级酯 苦杏仁味：硝基苯
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
第五章 芳烃 芳香性
第五章芳烃芳香性 (一)写出分子式为C9H12的单环芳烃的所有同分异构体并命名。 解： CH2CH2CH3CH(CH3)2 CH3 C2H5 CH3 C2H5正丙苯异丙苯邻甲基乙苯间甲基乙苯CH3 C2H5 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 3 CH3 CH3 CH3 对甲基乙苯连三甲苯偏三甲苯均三甲苯 (二) 命名下列化合物： (1) CH3CH2CHCH2CH3 CH3(2) CH2 C=C CH3 H H (3) NO2 Cl CH3 (4) CH3 3(5) Cl COOH (6) CH3 (7) CH3 NH2 Cl (8) OH CH3 COCH3 (9) OH SO3H 3H Br 解：(1) 3-对甲苯基戊烷(2) (Z)-1-苯基-2-丁烯(3) 4-硝基-2-氯甲苯 (4) 1,4-二甲基萘(5) 8-氯-1-萘甲酸(6) 1-甲基蒽 (7) 2-甲基-4-氯苯胺(8) 3-甲基-4羟基苯乙酮(9) 4-羟基-5-溴-1,3-苯二磺酸 (三)完成下列各反应式： 解：红色括号中为各小题所要求填充的内容。 (1) + ClCH2CH(CH3)CH2CH3C CH3 3 CH2CH 3 3 (2) + CH2Cl23 (过量)CH2
(3) 3 H 2SO 4 NO 2NO 2 + (主要产物) (4) 3 24 0 C o O 2 N (5) 3 OH + (6) 3CH 2 CH 2 O + CH 2CH 2OH (7) 2ZnCl 2 CH 2CH 2 CH 2CH 2 CH 2Cl (8) (1) KMnO 3+ CH 2CH 2 CH 2CH 3 COOH (9) 25AlCl 3 C(CH 3)3(CH ) C=CH C(CH 3)3C 2H 5 H 2SO 4 (CH 3)3C COOH (10) 3H 3O + CH=CH 2 O O 2 O CHO + CH 2 O (11) 3AlCl 3 2Pt COCH 3 (12) 3 CH 2CH 2CCl O (13) HF CH 2CH 2C(CH 3)2 (14) O O O 3 + (A) 2)2COOH O (B) CH 2(CH 2)2COOH (15) F CH 2Cl CH 2 F 3 + (16)
7-第七章----多环芳烃与非苯芳-烃-4学时(参考模板)
第七章 多 环 芳 烃与非苯芳 烃 学习要求： 1．掌握萘、蒽、菲的结构。 2．掌握多环芳烃的化学性质、萘的磺化反应、动力学控制和热力学控制。 3．理解芳香性概念、芳香性的判别、休克尔规则。 4．了解非苯芳烃的类型和代表物及反芳香性。 5．了解致癌烃、煤焦油的组成。 计划课时数 4课时 重点：萘、蒽、菲的结构。 难点：芳香性的判别、休克尔规则。 教学方法 采用多媒体课件、模型和板书相结合的课堂讲授方法。 引言 多 环 芳 烃 芳烃按其结构可分类如下： §7.1 联苯 对热很稳定，当它和二苯醚以２６．５：７３．５混合时，受热到４００℃时也不分解，所以广泛的用作高温传热液体． §7.2稠环芳烃 2CH 3 CHCH 32CH 3CH 2苯系芳烃非苯芳烃单环芳烃 多环芳烃联苯 稠环芳烃 多苯代脂烃 苯乙苯异丙苯苯乙烯联苯对三联苯萘 蒽 二苯甲烷 环戊二烯负离子环庚三烯正离子薁
7.2.1萘 （一）萘的结构 平面结构，所有的碳原子都是sp 2 杂化的，是大π键体系。 分子中十个碳原子不是等同的，为了区别，对其编号如下： 萘的一元取代物只有两种，二元取代物两取代基相同时有10种，不同时有14种。 （二）萘的反应和用途 1． 加成反应 萘比苯易加成，在不同的条件下，可发生部分或全部加氢。 2． 氧化反应 萘比苯易氧化 3． 取代反应 （1）消化 萘与混酸在常温下就可以反应，产物几乎全是α-硝基萘。 存在于煤焦油中，白色闪光状晶体，熔点80.6, ℃,沸点218有特殊气味,能挥发并易升华,不溶于水。 萘是重要的化工原料. 。也常用作防蛀剂（如卫生球） 0.142nm 说明萘环中各碳原子 的P 轨道重叠的程度不完全相同，稳定性不如苯。1234 567810 9αβα αα βββ1、4、5、8位又称为 位αβ2、3、6、7位又称为 位电荷密度αβ >+ 2H 2Pd / C 3H 2四氢化萘十氢化萘 O O O 2+ 9O 2V O 400~550℃ + 4CO 2 + 4H 2O 邻苯二甲酸酐 重要的有机化工原料N H 2 4+C OOH C OOH 含邻、对位基时同环氧化NO 24+含间位基时异环氧化
芳香性判定
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.
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.360docs.net/doc/7216712958.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；
芳香性
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 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.薁的偶极矩为 3.335×10-30C·m,其中环庚三烯带有正电荷,环戊二烯带有负电荷,可看成是由环庚三烯正离子和环戊二烯负离子稠合而成的,两个环分别有 6 个电子,所以稳定,是典型的非苯芳烃.
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
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
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.
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