芳香性_百度百科
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芳香性：环状闭合，高度，具有，体系能量低，较稳定。在化学性质上表现为易进行，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。[1]
芳香性芳香性概述
芳香性芳香性判据
芳香性判据——
是不是具有芳香性的化合物一定要含有？德国化学家而从的角度，对的芳香性提出了如下的规则，即休克尔规则[2]
：一个单环化合物只要具有平面体系，它的π 电子[3]
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相当于的和的组数.苯有六个，符合，六个碳原子在同一平面内，故苯有芳香性。而，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.不含的具有芳香性的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。
芳香性轮烯
（通式CnHn）又称作（也有人把 n≥10 的环多烯烃称为轮烯）。环，苯，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 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
芳香性芳香离子
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=1），故有芳香性.与此相似，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。
其它某些离子也具有芳香性，例如，正离子（Ⅰ），两价正离子（Ⅱ）和两价负离子（Ⅲ），（Ⅳ）。因为它们都具有平面结构，且π电子数分别为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。
芳香性体系
芳香性稠环体系
与苯相似，萘、蒽、菲等，由于它们的成环碳原子都在同一个平面上，且数分别为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，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]，符合 Hückel 规则（n=2），也具有芳香性.薁的为3.335×10-30C·m，其中带有，带有负电荷，可看成是由和稠合而成的，两个环分别有 6 个电子，所以稳定，是典型的非苯芳烃。
芳香性莫比乌斯体系
与Hückel体系芳香性不同，若将Hückel体系共轭分子，以一个端点碳原子为原点，把分子链上的其它碳原子，在共轭平面中作扭转，其结果恰好使另一个端点碳原子转动180°，然后，再将头尾两个碳原子相连，使之形成单环共轭多烯烃。在这类单环共轭多中，头尾两个碳原子的p轨道位相相反（或位相为1）。这种体系叫。在莫比乌斯体系中，若数为4n(n=0,1,2......），则形成稳定的闭壳层电子结构，分子稳定，具有芳香性。
莫比乌斯体系主要用于.
．维基百科[引用日期]
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企业信用信息KI/NH3协同催化CO2与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯的反应机理 _物理化学学报
ISSN CN 11-1892/O6CODEN WHXUEU
10.3866/PKU.WHXB
理论与计算化学
KI/NH3协同催化CO2与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯的反应机理
邓萍1, 张海东2, 蒋君好1, 1 1. 重庆医科大学药学院, 重庆 400016;
2. 重庆工商大学废油资源化装备与技术教育部工程中心, 重庆 400067
Full text:
采用密度泛函理论(DFT)研究了NH3/KI、KI及无催化剂条件下, CO2与环氧丙烷(PO)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应机理. 在B3LYP/6-311++G**基组水平上(I采用MIDIX基组)优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物, 通过振动分析及内禀反应坐标(IRC)确定中间体和过渡态的真实性. 同时, 在相同基组水平应用自然键轨道(NBO)理论和分子中的原子(AIM)理论分析了这些化合物的轨道间相互作用和成键特征. 研究结果表明: 在无催化剂条件下非协同反应通道PO+CO2&M0a&TS0c&M0c&TS0c&&PC为最有利通道, 其活化能为200.65 kJ&mol-1; KI催化下活化能降低至187.40 kJ&mol-1, 反应速率较小; 在KI/NH3协同催化下, 除KI的催化作用外, NH3中的氢原子还能与CO2或PO中的氧原子形成氢键, 活化反应, 活化能降低至154.64 kJ&mol-1, 大幅度提高了PO与CO2环合生成产物PC的反应速率, 理论计算与实验结果一致.
网出版日期
通讯作者: 蒋启华 Email: quantum_
邓萍, 张海东, 蒋君好, 蒋启华. KI/NH3协同催化CO2与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯的反应机理[J]. 物理化学学报, 2011,27(06): .
DENG Ping, ZHANG Hai-Dong, JIANG Jun-Hao, JIANG Qi-Hua. Reaction Mechanism for Propylene Carbonate Prepared by KI/NH3 Catalysis from Propylene Oxide and CO2[J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2011, 27(06): .
&& doi: 10.3866/PKU.WHXB
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芳香性：环状闭合，高度，具有，体系能量低，较稳定。在化学性质上表现为易进行，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。[1]
芳香性芳香性概述
芳香性芳香性判据
芳香性判据——
是不是具有芳香性的化合物一定要含有？德国化学家而从的角度，对的芳香性提出了如下的规则，即休克尔规则[2]
：一个单环化合物只要具有平面体系，它的π 电子[3]
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相当于的和的组数.苯有六个，符合，六个碳原子在同一平面内，故苯有芳香性。而，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.不含的具有芳香性的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。
芳香性轮烯
（通式CnHn）又称作（也有人把 n≥10 的环多烯烃称为轮烯）。环，苯，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 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
芳香性芳香离子
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=1），故有芳香性.与此相似，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。
其它某些离子也具有芳香性，例如，正离子（Ⅰ），两价正离子（Ⅱ）和两价负离子（Ⅲ），（Ⅳ）。因为它们都具有平面结构，且π电子数分别为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。
芳香性体系
芳香性稠环体系
与苯相似，萘、蒽、菲等，由于它们的成环碳原子都在同一个平面上，且数分别为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，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]，符合 Hückel 规则（n=2），也具有芳香性.薁的为3.335×10-30C·m，其中带有，带有负电荷，可看成是由和稠合而成的，两个环分别有 6 个电子，所以稳定，是典型的非苯芳烃。
芳香性莫比乌斯体系
与Hückel体系芳香性不同，若将Hückel体系共轭分子，以一个端点碳原子为原点，把分子链上的其它碳原子，在共轭平面中作扭转，其结果恰好使另一个端点碳原子转动180°，然后，再将头尾两个碳原子相连，使之形成单环共轭多烯烃。在这类单环共轭多中，头尾两个碳原子的p轨道位相相反（或位相为1）。这种体系叫。在莫比乌斯体系中，若数为4n(n=0,1,2......），则形成稳定的闭壳层电子结构，分子稳定，具有芳香性。
莫比乌斯体系主要用于.
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环丙烯芳香性收藏
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芳香不用共振的，环丙烯正离子吧，看休克尔规则吧
还要看共不共平面
环丙烯由于一个碳为sp3杂化，故无芳香性
顺带一提茚与艹奥，都有芳香性
环丙烯3个pai电子，无芳香性环丙烯正离子才有芳香性
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稠环&芳香烃
作者：佚名&&&&教程来源：本站原创&&&&点击数：5358&&&&更新时间：&&&热&&&&&【字体： 】
一、多苯代脂烃
链烃分子中的氢被两个或多个苯基取代的化合物称为多苯代脂烃。例如：
多苯代脂烃的苯环被取代烃基活化，比苯更易发生各种取代反应。与苯基相连的亚甲基和次甲基受苯环的影响也有很好的反应活性。例如：三苯甲烷次甲基中的氢能被氧化、取代和显现酸性。
三苯甲基负离子呈深红色，它的钠盐是有机合成中常用的强碱。三苯甲烷的许多衍生物是有用的染料或分析中用的指示剂，如碱性孔雀绿、结晶紫、酚酞等。三苯甲烷染料也称为品红染料，色泽鲜艳、着色力强、色谱范围广。
与其它碳正离子、碳自由基、碳负离子相比，三苯甲基正离子、自由基、负离子都是最稳定的。如将各类碳正离子、碳自由基按稳定性大小排列，可得如下的次序：
碳正离子的稳定性比较：
碳自由基稳定性比较：
为什么三苯甲基正离子、自由基、负离子具有很好的稳定性？这是因为它们都能同时和几个苯环发生离域作用，从而把这些不稳定的基团稳定下来。用共振论来解释，它们都是多个极限结构的杂化体。例如，三苯甲基自由基是下列极限结构的杂化体。
三苯甲基自由基是最早被发现的自由基。1900年，刚穆柏(Gomberg，M.)试图用氯代三苯甲烷通过武慈反应，合成六苯乙烷。
但他得到的是一个黄色的溶液，如果在氧的存在下，得到的是一个无色的三苯甲过氧化物。
2(C6H5)3C?+O2→(C6H5)3C-O-O-C(C6H5)3
但在无氧的条件下，将黄色溶液蒸发，得到一个三苯甲基的二聚物。长期以来，认为这就是刚穆柏期望得到的六苯乙烷，但是近来的研究证明，黄色的溶液是三苯甲基自由基，二聚后得到一个环己二烯的衍生物。
习题7－30 用极限式表示三苯甲基负离子。
习题7－31 画出三苯甲基正离子的离域式。
两个或多个苯环以单键直接相连的化合物称为联苯类化合物，例如：
联苯类化合物的编号总是从苯环和单键的直接连接处开始，第二个苯环上的编号分别加上(′)符号，第三个苯环上的号码分别加上(″)符号，其它依次类推。苯环上如有取代基，编号的方向应使取代基位置尽可能小，命名时以联苯为母体。例如：
联苯可以看作是苯环上的一个氢原子被另一个苯环所取代，因此每一个苯环的化学行为与单独苯环是类似的，苯基取代基可看作是邻对位定位基。如一个苯环上有活化基团，取代反应在同环上发生，如有钝化基团，取代反应在异环上发生。
联苯在工业上由苯高温脱氢制备。
合成带取代基的联苯通常用乌尔门（Ullmann，F．）反应，例如：
环上有吸电子基团如硝基、氰基有利于反应，反应过程可能为：
三、足球烯
足球烯（footballene）是单纯由C元素结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个面为正五边形，20个面为正六边形，整个分子形似足球，因此得名。其结构图如下所示：
足球烯的分子式为C60，60个碳原子占据60个顶点，处于顶点的碳原子与相邻顶点的碳原子各用sp2杂化轨道重叠形成σ键，每个碳原子的三个σ键分别为一个五边形的边和两个六边形的边。碳原子的三个σ键不是共平面的，键角约为108°或120°，因此整个分子为球状。每个碳原子用剩下的一个p轨道互相重叠形成一个含60个π电子的闭壳层电子结构，因此在近似球形的笼内和笼外都围绕着π电子云。分子轨道计算表明：足球烯具有较大的离域能。足球烯的共振结构数高达12500个，按每个碳原子的平均共振能比较，共振稳定性约为苯的两倍。因此足球烯是一个具有芳香性的稳定体系。
足球烯是美国德克萨斯州休斯敦赖斯（Rice）大学的克罗脱（Kroto，H．W．）和史沫莱（Smalley， R． E．）等人于1985年提出的。他们用大功率的激光束轰击石墨使其汽化，用1MPa压力的氦气产生超声波，使被激光束汽化的碳原子通过一个小喷嘴进入真空膨胀，并迅速冷却形成新的碳原子，从而得到了C60。 C60已为质谱所证明。足球烯的发现为有机化学开辟了一个新的领域，其意义是十分重大的。
四、致癌芳烃
很久以前就注意到，如在动物体上长期涂抹煤焦油，可引起皮肤生长癌状的毒瘤，经过长期的实验，发现合成的1，2，5，6-二苯并蒽具有致癌的性质。后来又从煤焦油里分离出一个致癌的物质，结构是2，3-苯并芘。
现在已知的致癌物质中，以甲基苯并苊（i）的效力最强。其结构如下式：
现在证明甲基在这个分子中并不是必要的，因为去掉甲基的苯并苊同样可引起癌症；但1，2-苯并蒽（iii）的环系和C-10上的取代是必要的，因为实验证明 10-甲基-1， 2-苯并蒽（ii）和甲基苯并苊具有同样的致癌效力。若将甲基换在环系其它位置上时，致癌效力都减低，效能仅次于C-10位的是C-9位。
甲基苯并苊和苯并芘都可以看作是1，2-苯并蒽的衍生物。前者是在C-10上取代，后者是C-9上的取代。因此可把 1，2-苯并蒽看作是致癌的母体之一，经 C-9或 C-10取代可产生强力的致癌物质。
多核芳烃的结构和致癌的关系，现在只取得了一些经验的规律。其致癌机理及结构与性能的关系，还很不清楚。但是通过对这一问题的研究，丰富了多核芳烃的合成和研究。
这类多核芳烃的合成颇为困难，经常采用的方法是利用傅-克反应和艾尔柏斯（Elbs，R．）反应。后一反应是一个高热失水闭环的反应，产量很低。例如1，2，5，6-二苯并蒽可由β-萘甲酰氯和β-甲萘发生傅-克反应，然后热裂进行艾尔柏斯反应，即得二苯并蒽。
另一类型的致癌芳烃是菲的衍生物，菲在1，2，3，4位置上经取代后，即产生致癌的生理作用。
上面的一些合成都说明傅-克反应在芳环体系合成中占有十分重要的位置。这一重要反应虽然要归功于原来的发现者，但是它的推广及在各方面的巧妙应用，则要归功于后来的大量实践及深入的钻研，这和任何一门科学的发展是一样的。
五、非苯芳香体系和休克尔规则
凯库勒把苯看作是单双键更迭的一个关闭体系，虽然这与事实不相符合，但引起了一系列的研究。其中一项重要的研究，就是合成“苯的共轭同系物”，也就是合成比苯多或少一个及几个烯键的环状体系，然后再比较它们的化学性质，看它们是否与苯类似，以便进一步了解芳香特性。
1.环丁二烯、环辛四烯
仅从结构式的形式来看，环丁二烯、环辛四烯与苯相似，都具有一个关闭的共轭体系，它们是否也和苯一样具有芳香性？凯库勒提出环丁二烯这个结构不久，许多出色的化学家就试图合成这个化合物，他们经过了许多尝试，但结果都失败了。1965年，彼提特（Pettit）及其同事合成了环丁二烯-三羰基铁络合物，并发现该络合物在适当条件下可以释放出母体环丁二烯，这是环丁二烯合成方面的一个重大突破，但游离的环丁二烯十分活泼，一旦分解产生立即发生二聚反应。
若分解时存在炔类化合物，释放出的环丁二烯可作为一个双烯和炔烃反应，产生出杜瓦苯的衍生物。
这些实验事实说明：环丁二烯比开链的1，3-丁二烯要活泼得多。由原子化热导出的数据表明：环丁二烯具有负的共振能（-0.193 × 4 eV），这也说明环丁二烯不仅没有芳香性，而且具有反芳香性。环丁二烯的活泼性必然与它的结构有内在的关系，目前，虽然在深冷的条件下可以短时间的捕捉到环丁二烯，并用光谱分析法对它进行测定，但对环丁二烯的基态结构是三线态还是单线态？是正方形还是矩形？现在仍是化学家一直在争论、研究而至今仍未解决的一个问题。
环辛四烯这个化合物在理论及合成技巧上，具有很大的重要性。远在1911年，著名的有机化学家魏尔斯泰(Willsttter，R．)从非常稀有的原料石榴皮碱，经过十余步的合成，得到环辛四烯。它是一种黄色的液体，与1，3，5，7-辛四烯的活性相当，能发生典型的烯烃反应。环辛四烯不但可以和双烯试剂反应，还可以发生分子中的双烯反应，形成一个二环体系：
环丁二烯、苯、环辛四烯虽然都具有闭环共轭体系，但它们的化学活性差别却很大，因此具有闭环共轭体系不能作为判别化合物是否具有芳香性的依据。为了判别化合物的芳香性，休克尔提出了一个简单的判别规则：含有4n+2(n=0，1，2，…)电子的单环平面共轭多烯具有芳香性。
这就是著名的休克尔规则。
有一个简单而有趣的导出单环平面共轭多烯能级的方法，该法以α为圆心，以2β为半径作一个圆，圆内作一个n边内接正多边形(n是分子轨道的数目)，内接正多边形的一个顶点必须位于圆的最低点，过圆心和各顶点作水平线，圆心到各水平线的距离用kβ表示(k≤2)，处于过圆心的水平线上的轨道，能量为α；分子轨道处在过圆心的水平线的下面，能量为α+kβ；分子轨道处在过圆心的水平线的上面，则能量为α-kβ。这样就得到了单环平面共轭多烯烃的π轨示道的能级，以此可计算出多烯烃的Eπ。图7-11是用此法画出的一些单环平面共轭多烯的π能级示意图。
图7-11的一些规律能满意地解释休克尔规则，单环平面共轭多烯能量最低的轨道总是单一的，而且其能值总是为α+2β，n为奇数时，其它的轨道都是成对出现的，n为偶数时，能级最高的轨道也是单一的，能值为α-2β，其它的轨道也是成对出现的。同一分子中能量相等的各分子轨道构成一个壳层，闭壳层(即同一壳层被电子全充满)的电子结构是稳定的。单环平面共轭烯烃的成键轨道中，第一壳层全充满需要两个电子，其它壳层全充满需要四个电子，所以只有π电子数符合4n+2时，才能获得稳定的闭壳层结构，显示出芳香性。环丁二烯、苯、环辛四烯这三个化合物，只有苯符合闭壳层结构，所以苯有芳香性，而环丁二烯和环辛四烯都具有双自由基结构，不具有芳香性。
也可以从能量来分析，由环丁二烯、苯、环辛四烯和它们相应的开链烯烃的π电子总能量可知：
单环平面共轭多烯的能量高于相应的开链烯烃，具有反芳香性，低于相应的开链烯烃，则具有芳香性，与相应开链烯烃能量相近，是非芳香性的。所以，环丁二烯是反芳香性的，比1，3-丁二烯活泼，苯是芳香性的，比1，3，5-己三烯稳定，环辛四烯是非芳香性的，与1，3，5，7-辛四烯性质相似。
实际上，环辛四烯分子并不成一平面，实验证明：它呈澡盆形状，按照澡盆的结构：
它和苯不一样，八个p电子离域的“电子流”不再存在了，同时p电子不能达到最高的重叠，离域作用大大地降低了，表现出交替着的双键及单键的键长。X光衍射证明：碳碳键长分别为133pm和146pm，交替出现，C=C-C的健角为 125°，分子轨道计算表明：其共振能为零。但在金属钾的作用下，环辛四烯可转变成环辛四烯二价负离子，这时，分子的形状也由盆形转变成平面八边形，由于体系的π电子数变为10，符合休克尔规则，构成了芳香体系。
休克尔规则还可以被下面的事实所证实。
2．环戊二烯负离子
环戊二烯是一个很活泼的化合物，表现出一切烯烃的性质。它的饱和碳上的氢具有酸性，pKa≈16，酸性与水、醇相当。和苯基锂反应，很容易形成锂盐。
按休克尔规则，反应形成的环戊二烯负离子应具有芳香性，判断与实际相符，它是环状负离子体系中最稳定的一个成员，能与亲电试剂发生反应，但生成物极易发生二聚。例如：
核磁共振谱显示环戊二烯负离子只有一个单峰，化学位移值为δ=5.84 ppm，这说明负离子具有很好的对称性，五个氢等同，环外氢向低场移动，证明了这个负离子具有芳香性。
环戊二烯负离子可以与过渡金属形成一类非常重要的化合物，在理论及结构上都具有很大的意义。最简单的就是环戊二烯铁，也称二茂铁。X光衍射测定表明，它具有一个夹心面包的结构(图 7-13)，环平面的间距为340pm，碳碳键长为144pm，Fe――C键的键长均相等，从电子结构
来看，两个环都有6个π电子，符合4n+2规则，具有芳香性。两个环的π电子和中心铁原子结合，铁离子本身有6个电子，又共享二个环戊二烯负离子的12个π电子，形成一个惰性气体氪的电子结构，由于铁和环戊二烯环都具有闭壳结构，因此二茂铁非常稳定，具有芳香性。它可以发生磺化、烷基化、酰基化等亲电取代反应。例如：
3．环庚三烯正离子
如图7-11所示，环庚三烯负离子具有双自由基结构，是不稳定的。但环庚三烯正离子具有6个π电子，应具有芳香性，该正离子现已被制备出来，经各种物理方法证明，它是对称的。另一个重要化合物叫做酚酮，它具有下列的结构：
早在该分子发现以前，分子轨道理论就预言酚酮可以存在，并具有芳香性，预言后被实践证明。该化合物在化学性能上，有许多和苯酚相似之处，也可以发生多种亲电取代反应。如溴化、羟甲基化等，取代基团主要进入3，5，7位。这个化合物在分子中能形成一个七元环正离子是可以理解的，因为羰基中氧原子的诱导效应，可以使环的部分带有正电荷，按照共振论，它可以有多种极限式，现在只写两个来表示这一概念：
4．环丙烯正离子
根据推想，环丙烯应当形成稳定的正离子。这一预言也为后来的实验所证实。现在已经合成了很多的环丙烯正离子类型的化合物：
三苯环丙烯正离子是一个对称的分子，碳碳键是等长的，具有一定的稳定性。和它相反，相应的负离子及自由基都是不稳定的。环丙烯正离子是最小的具有芳香性的环系。
5．环多次甲基或称轮烯
科学家一直想合成并研究比苯更大的芳香体系，但长期以来，除环辛四烯外，在自然界或用合成的方法一直不能得到这一类型的化合物。在60年代，松德海穆(Sondheimer，F．)发现了一个简便的合成方法，在有机化合物的海洋中又增添一类新有机化合物。这些化合物都可以看作是苯的插烯系的同类物，可用(CH)x表示。因为它形成一个大环，所以又称作轮烯。现在命名的方法是按碳、氢的数目，称为若干轮烯，如十碳五烯称[10]轮烯，十八碳九烯称[18]轮烯等。这类化合物的合成方法如下：用一个两端带有两个炔基的饱和碳链在氯化铜和氧的作用下，聚合成各种聚合的闭环化合物，然后在碱[(CH3)3COK]的作用下，异构化为共轭体系，再部分地氢化，即得到轮烯：
例如，[18]轮烯是经过下列步骤得到的：
[18]轮烯具有18个π电子，符合4n+2的电子数，因此应具有芳香性。事实证明[18]轮烯确实是一个稳定的晶体。X光衍射的测定指出：[18]轮烯具有一个中心对称，基本上是一个平面化，分子，两个氢在双键同一面的顺式键和两个氢在双键两面的反式键的键长仅差 3.7 pm，接近于等长。因此不具有交替的双键、单键结构。化合物具有芳香性的一个重要特点是分子内存在环电流，存在环电流的化合物，其环外质子在低场核磁共振吸收(参见第八章)，环内质子在高场核磁共振吸收(参见8.3)，[18]轮烯的核磁共振谱符合这一特征。[18]轮烯在室温时，有两个共振PGN0315.TXT/PGN&吸收带，一个在δ=-1.8 ppm，是高场的抗磁的环内 6个质子引起的，另一个δ=-8.9ppm，是顺磁的环外的12个质子引起的，这符合芳香性特征。但这些质子的核磁共振吸收与温度有关，在低温时，两个吸收峰分辨得很清楚，分裂都可显示出来，但高温时只显示一个吸收峰，这是因为在一般情况下，环中的顺反位置的氢不能随意交换位置，认为是非移动型的。但当温度升高80℃时，顺反氢原子可随意调换，即成为移动型的，此时吸收峰就分辨不开了，所以只显示出一个峰。图7-14是[18]轮烯在不同温度的核磁共振谱。
[16]轮烯具有下列结构，它的π电子数不符合4n+2规则，因此不具有芳香性，实践证明：[16]轮烯是一个没有芳香性的环多烯烃。
[10]轮烯具有下列结构：
由于1，6两个碳原子上的“内氢”的重叠，使碳原子不能共处在一个平面上，因此这个化合物很不稳定，没有芳香性。
6．周边共轭体系化合物
在环状共轭多烯的环内引入一个或若干个原子，使环内原子与若干个成环的碳原子以单键相连，这样的化合物称为周边共轭体系化合物。例如：
(Ⅱ)可以看作是[10]轮烯中的两个H被CH2取代，中心原子的引入排除了两个氢之间的排斥，利于将环拉紧，使其成为平面结构。可以应用4n+2规则来判断该类化合物的芳香性，(Ⅰ)的n电子是12，没有芳香性。(Ⅱ)，(Ⅲ)都符合4n+2规则，具有芳香性。这些结论可以获得实验的支持。例如：(Ⅱ)中CH2上的两个氢处在环的内部，它的核磁共振的吸收峰是在高场δ=-0.5ppm，而环外的氢在低场，这是环电流存在的一个有力证据，证明了分子是有芳香性的。(Ⅱ)的化学性质也十分稳定，与马来酸酐一起在苯中回流，没有加成物生成。
7．茚和
茚和都是含有交叉共轭组分的二环烃，判别这类化合物的芳香性要考虑交叉共轭组分的影响。
茚是由一个苯环和环戊二烯并合而成的，因此也可称为苯并环戊二烯。它是煤焦油的产物，沸点182℃，茚不具有芳香性，在空气中就变黑，茚分子中的环戊二烯含有一个活泼亚甲基，可以发生各种反应。例如：亚甲基中的氢可以被金属钠取代，形成一稳定的负离子。
茚负离子有10个π电子，其中一个双键为两个环共有，因此每个环都有6个π电子，符合4n+2规则，所以茚负离子和茚不同，是有芳香性的。
是一个青蓝色的片状物质，熔点90℃，是一个七元环的环庚三烯和五元环的环戊二烯并合而成的。如果不考虑桥键，它有10个π电子，符合4n+2规则。可以预料它是芳香性的。实验证明：它确实可以发生某些芳香的亲电取代反应。反应时，亲电试剂主要进攻1，3-位。例如：317
硝化：
用比较强的硝化试剂，常常生成1-硝基和1，3-二硝基的混合物，用缓和的硝化试剂可以得到高产率的1-硝基。
卤化：
磺化：
若用硫酸铜代替硫酸，则得1-磺酸。
酰基化：
烷基化：
的傅-克反应产率很低。
但又可显示很突出的不饱和性质，例如和溴及氢发生加成作用很容易生成十氢等。有一个很有意思的性质，就是它具有1.0D的偶极矩。偶极的方向如下所示。显然七元环有把电子给五元环的趋势，用共振论的极限式表示，可以看出七元环上带一个正电荷，而五元环带一个负电荷，这样每一个环都有一个4n+2的π电子体系。的核磁共振数据证明，它具有五元芳环和七元芳环的特征。
因此在基态时，用下式表示比较合适。
习题7-36 试写出下列两个化合物的各种异构体，并命名各异构体。
习题7-37 试写出六六六的各种可能的异构体，用构象式表示。
习题7-38 苯乙烯和下列的试剂有无反应？产生什么化合物？
(i)Br2在CCl4中
(ii)室温低压催化氢化
(iii)高压高温催化氢化
(iv)冷KMnO4
(v)热KMnO4
习题7-39 完成下列反应，并指出用什么催化剂和大约用量。
习题7-40 完成下列反应：
习题7-41 在气相情况下测得对硝基氯苯的偶极矩为2.81D，该数值与氯苯及硝基苯偶极矩向量和的计算值相差较多，请说明是什么原因？
习题7-42 写出苯甲醚硝化时，可能产生的各异构体中间体正离子的极限式，并解释甲氧基为什么是邻对位定位基。
习题7-43 通过取代反应鉴别下列各化合物：
习题7-44 指出下列化合物硝化时，一元间位硝化产物的产率高低次序，并说明理由。
习题7-45 解释下列实验事实：
(i)用混合酸硝化苯酚，其反应速率比甲苯的硝化速率大45倍，但氯苯的硝化速率比甲苯的硝化速率小250倍。
(ii)异丁烯和苯的混合液在盐酸作用下，只生成C14H22一种产物。
(iii)新戊醇在强酸存在下，与大量的苯反应，生成两种产物，该二产物分别与混合酸反应，又各生成两种产物，但其中一种产率极低。
习题7-46 为下列反应提出反应机制，以解释为何异构体产率不同或只得一种产物：
习题7-47 指出以下各化合物硝化时，硝基进入的位置(一元硝化)。
[1]莫里森，R.T.，博伊德，R.N.著，复旦大学化学系有机教研室译，《有机化学》，上册，科学出版社，1980
[2]凯里，F.A.，森德伯格，R.J.著，夏炽中译，《高等有机化学》，A卷，结构与机理，人民教育出版社，1981
[3]朱永，韩世纲，朱平仇著，《量子有机化学》，上册，上海科学技术出版社，1981
[4]王文清编，《芳香性和非苯芳香化合物》，高等教育出版社，1985
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