題:
儘管沒有遵守Hückel的法則，pyr仍然是芳香族嗎？
Dissenter
2014-09-22 05:17:03 UTC
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P似乎並不芳香。但是，消息來源聲稱它是芳香族。
Lewis structure of pyrene

注意事項：

  1. P是環狀的。 ✓
  2. P是平坦的（平面）。 ✓
  3. P具有 16 個π電子。
  4. of的環結構中的每個原子都是$ \ ce {sp ^ 2} $雜化的。 ✓
    5. ol>

    問題是pyr未通過$ 4n + 2 $規則。 $ 4n + 2 \ neq 16 $其中$ n $是整數。

    有些事情使我懷疑，赫克爾的規則在這裡過於簡單化了。還是indeed確實是非芳香族的？

pyr在形式上是芳香族的（即具有環電流），但它的反應幾乎像二烯，帶有孤立的雙鍵。
我猜想芳族化合物的更好定義特性是其對NMR光譜中使用的磁場的響應。如果化合物由於施加的磁場而由於感應而產生芳環電流，則可以將其歸為芳環。
五 答案:
Geoff Hutchison
2014-09-22 05:50:19 UTC
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為闡明@ron的觀點，推導芳香族稠環系統的一般“化學信息”規則是是否存在滿足$ 4n + 2 $的一條路徑（通常是外圍路徑）： / p>

因此對於萘：

naphthalene

粗體鍵為您提供了$ \ mathrm {sp ^ 2 } $具有10個π電子的碳，因此是芳族的。關於中心鍵是否為芳香族存在一些爭論。 （我說的是baloney，但可以說芳香會產生很多爭論。）

pyrene

所以是的，粗體路徑為您提供14 $ 4n + 2 $路徑的π電子。同樣，我聽說人們說中心的兩個碳原子不是芳香的。 （IIRC，$ \ ce {^ 13C} $ NMR並不相同。）

我寫了Open Babel的代碼，除了一些棘手的氮雜芳環外，該規則通常符合化學現實。 （撇開內部碳的問題。）

我認為另一個相當安全的規則是“如果稠合的芳族體係由單獨的芳族環組成，則芳香性得以保留。”

關於中央債券的爭論是什麼？
@Dissenter不在化學的主流範圍之內，但是由於包括中心鍵將產生16個π電子，因此一些化學信息學界人士對該鍵的疑問確實在芳族體系中。就像我在上面說的，我認為這很無聊-芳香性的大多數實驗或計算定義都表明那裡有芳香碳。有些人對Hückel過於依賴-但向他們詢問$ \ ce {C60} $。嘿。
C60是芳香族嗎？ @GeoffHutchinson
我會這麼說，但這是完全不同的辯論。
我絕對喜歡您在評論中發表的聲明，並在此鼓勵您將其納入您的回答。我相信，這是一個非常普遍的誤解，只有Hückel芳香劑實際上是芳香系統。但是您當然是對的，芳香性會引起很多爭論。
ron
2014-09-22 05:29:20 UTC
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p是芳香族的。 Hückel$ 4n + 2 $規則最適合單環系統。如果查看以下帶有中心雙鍵的pyr的共振結構，則單環外圍具有14個π電子（忽略灰色的中心雙鍵），但這是合理的。

Periphery of pyrene

儘管如此，pyr仍會經歷芳香族系統的反應，並具有芳香族系統預期的環電流。

這是否意味著共軛pi系統不涉及中心雙鍵？ @ron
正確的說，pyr變成14-環戊烯。但是正如我上面所說，這是事後合理化。 4n + 2規則確實適用於單環pi系統。當它超出其最初的預期用途時，您會遇到問題。
如果您繪製共振結構該怎麼辦？中央紐帶然後消失了。
LDC3
2014-09-22 05:49:54 UTC
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enter image description here
這些都是芳香的，但只有一個是扁平的。

添加：
由於兩個氫原子重疊，右側的分子不平坦。

右側化合物通常稱為[5]螺旋烯。
那時@GeoffHutchison對我來說聽起來並不平坦！
內部H原子強迫非平面性。 [helicenes]（http://en.wikipedia.org/wiki/Helicene）是很酷的化合物，因為它們通常是手性的並且可以拆分。
這不是答案，僅僅是無關的代碼段。
您為什麼要發布測驗作為對非常鬆散相關問題的答案？ （兩個分子均滿足Hückel規則；稍微彎曲的苯仍然是芳香族）。
-1
@mykhal我的目標是促使人們思考。在閱讀其餘部分之前，您能否解釋為什麼第二個分子不平坦？
@LDC3我希望這不是像其他人那樣的答案。不過，我想保留內容。有什麼方法可以將您重新發佈為帶有圖像鏈接的評論？
Jonathon
2015-09-20 07:35:50 UTC
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儘管先前的回答正確表明indicating具有芳香性，但由於錯誤的原因，它們通常是正確的。打破pyr中芳香性的正確方法是盡可能製造出最Clar的六重奏。清晰的性別文本是六個電子的集合，這些電子週期性地離域。在pyr中繪製Clar六重奏有兩種獨特的方法。

Pyrene Clar sextets Alternative pyrene Clar sextets

顯示了兩個Clar六重奏，而第二個只有一個，因此不應受到青睞。如果我們執行 NICS計算以確定發生離域的位置，則在環A和D中將看到比環B和C中更多的離域。

這可以進一步擴展到其他系統例如並五苯，由於三重態具有兩個穩定的Clar六重態，因此其三重態間隙比許多其他有機分子低得多。

Pentacene Clar sextets img> Triplet pentacene Clar sextets

有關Clar六重奏和芳香的更完整描述，我推薦Portella等人撰寫的文章。 1 sup>其他人已經提到，當轉向3D時，事情會變得很奇怪。

  1. Portella，G .； Poater，J .； Solà，M.通過PDI，NICS和HOMA局部芳香性指標評估克拉的芳香π-六聚規則。 J。物理單位化學。 2005， 18 （8），785-791。 DOI：10.1002 / poc.938。
    2. ol>
我在回答中意識到我沒有對“許多芳香性定義”發表評論。我***喜歡克拉爾的六芳基與芳香烴。我的一個問題是，當我在課堂上上課時，這加劇了“苯”與芳香性之間的錯誤聯繫。
很好，但是克拉爾先生可以在[cyclooctateraenediide]（https://zh.wikipedia.org/wiki/Dipotassium_cyclooctatetraenide）中做六重奏嗎？
LDC3
2014-09-22 05:27:53 UTC
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根據維基百科：

許克爾規則不適用於許多以循環方式包含三個以上稠合芳核的化合物。例如，pyr含有16個共軛電子（8個鍵），而ron烯含有24個共軛電子（12個鍵）。儘管這些多環分子均未通過4n + 2規則，但它們都是芳族的。實際上，Hückel規則僅在理論上可以用於單環系統。



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