第三章 芳香性

构象1
构象2 环葵五烯
构象3
π电子数为4n+2，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。
§3
轮烯
平面 环状共轭 π电子数为4n+2
18-轮烯 有芳香性
§4
带电芳烃
环丙烯 正离子
环戊二烯 负离子
环庚三烯 正离子
π电子数为4n+2，平面，有芳性
芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）
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
C6H6
肉桂香成分
描述并不准确，有很多例外。
HO
+ 3 H2
N
N N
吡 啶 有芳香性 奇臭无比
4-松油醇
无芳香性 茶树香油
反应条件只需要 Na + C2H5OH
§2
近代芳香理论
* 芳香烃有环状结构，芳环主体是平面的
* π 电子形成环状共轭体系
* 环上的每一个原子必须是SP2（或SP)杂化
* 参与共轭的π 电子数为4n+2 * 体系能量特别低
吲哚(苯并吡咯) indole
苯并
唑
苯并噻唑 benzothiazole
苯并咪唑 Benzimidazole
嘌呤 purine
benzoxazole

更多的稠杂环
喹啉
异喹啉 isoquinoline
吖啶
acridine
quinoline
酞嗪 phthalazine
1,10-菲咯啉
1,10-phenanthroline
第三章
芳香烃结构与芳香性
芳香烃结构与芳香性
§1 早期对芳香化合物的认识
来源于动植物，有特殊的芳香气味。
有特别的稳定性，结构在反应中不容易被破坏。 碳氢比十分接近，分子高度不饱和。 主要发生取代反应，一般不发生加成反应。
CH=CHCHO
NO2
肉桂香成分
杏仁香味
C6H6
CH=CHCHO
芳香烃结构与芳香性
* 能检测到反磁环流
苯在外加磁场作用下的感应磁场

芳香烃结构与芳香性
§3 轮烯
环丁二烯
平面、环状共轭 π电子数为4n 反芳香性
环己三烯
平面、环状共轭 π电子数为4n+2 芳香性
§3 轮烯
环辛四烯三种构象
π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
§3 轮烯
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
反键
成键 环丙烯正离子
成键 环丁二烯
一对电子在成键轨道上
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）
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
芳香烃结构与芳香性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平面
环状共轭
4n + 2
芳香烃结构，芳香性
反芳香性的判断
平面 环状共轭 4n 反芳香性，稳定性比同 类开链烃小
+ +
>
>
非芳香性的判断
不共平面或电子数为奇数 环状共轭 非芳香性，稳定性与同类开链烃类似