三、芳香性:高度不饱和,却不易发生加成,而发生取代;不易氧化、降解,有特殊的稳定性。定义含糊,无明确界线由环状闭合大元键产生的“电子环流”电子离域产生稳定抗磁环流可以用NMR测定1(如单靠电子离域不一定产生芳香性组成环状共轭大元键的p电子数必须为4n+2(Hickel规则),由结构式直接可判定芳香性Organic Chem
Organic Chem 高度不饱和,却不易发生加成,而发生取代; 不易氧化、降解,有特殊的稳定性。 定义含糊,无明确界线 由环状闭合大π键产生的“电子环流”, 电子离域产生稳定。 “抗磁环流”可以用NMR测定 单靠电子离域不一定产生芳香性(如 ) 组成环状共轭大π键的p电子数必须为4n+2(Hückel 规则),由结构式直接可判定芳香性。 三、芳香性:
Hickel规则假定分子共平面,每个C原子各有一个p原子轨道通式为CmHm的环多烯线性组成m个分子轨道用简化的分子轨道法计算这些轨道的能量,可近似地用内接于半径为2的圆,顶角朝下的正多边形顶点表示:-1.802β-1.618β--1β-0.445β0.618βl止 1.24β业2β2β2β-2β-2β-2β-1.414β-1β11β1.414B12β12β2βOrganic Chem
Organic Chem Hückel 规则 通式为CmHm的环多烯 假定分子共平面,每个C 原子各有一个p原子轨道 线性组成m个分子轨道 用简化的分子轨道法计算这些轨道的能量, 可近似地用内接于半径为2β的圆,顶角朝下 的正多边形顶点表示: -1 2 -0.445 -1.618 0.618 2 2 1.24 1.414 -1.802 2 -2 2 1 -1 -2 2 -1.414 -2
体克尔规则:凡有4n+2个元电子的共平面环状闭合共轭体系,将具有芳香性。反键轨道贵什+非键轨道丰能≠扌十 + +成键轨道,牛丰丰,十丰·丰106664#电子数27856A碳原子数3环多烯烃及其离子的元分子轨道能级和基态电子构型图7-10Organic Chem
Organic Chem 体克尔规则:凡有4n+2 个π电子的共平面环状闭合共轭 体系,将具有芳香性
m=3,5,7..……….,奇数个p电子,总有一个未成对(自由基)m=4,8,12......(4n),m/2-1个成键轨道,还有两个p电子在非键轨道上,各占一个轨道。自旋平行,一双自由一极不稳定,电子的离域不但没有使分子稳定化反而大大提高能量一“反芳香性m=6,10......4n+2正好填满m/2个成键轨道,能量最低一一”芳香性”。1.小环和中环的芳香化合物1).三元环,2电子-芳香性从张力看,应生成偕二醇,-CI + SbCls ①> SbCls实际生成酮(因为可极化成环丙稀正离子一芳香性。又眉←oOrganic Chem
Organic Chem m = 3,5,7.,奇数个p电子,总有一个未成对(自由基) m = 4,8,12.(4n),m/2-1个成键轨道,还有两个p电子在 非键轨道上,各占一个轨道。自旋平行,→双自由 —极不稳定,电子的离域不但没有使分子稳定化, 反而大大提高能量→“反芳香性” m = 6,10. 4n+2, 正好填满m/2个成键轨道,能量最低— —”芳香性”。 1. 小环和中环的芳香化合物 1). 三元环,2电子-芳香性 从张力看,应生成偕二醇, 实际生成酮(因为可极化 成环丙稀正离子—芳香性。 Cl + SbCl 5 SbCl 6 - Cl Cl H2O O O -
2).四元环,二价离子一芳香性BrPhPhPhPhPhSbFs-PhNMR证明其存在,0Ph正电荷分散到苯环上SO2PhPhPhPhPhBr3).五元环六电子一芳香性酸性,Ka=10-15(CH3),COHNat+(CH3)3CONa-Ka = 10-45PhPhPhPh原因PhPhPhPhPhPhPhPhμ=6.3D出乎意料的大两个环都满足芳香性要求。烃类极性本应很小Organic Chem
Organic Chem 2). 四元环,二价离子—芳香性 NMR证明其存在, 正电荷分散到苯环上 3). 五元环六电子—芳香性 μ= 6.3D出乎意料的大 烃类极性本应很小 两个环都满足 芳香性要求。 Ph Ph Ph Br Ph Br SbF5 SO2 Ph Ph Ph Ph Ph Ph Ph Ph H H 酸性,Ka = 10 -15 + (CH3 ) 3CONa (CH3 ) 3COH H H Ka = 10 -45 Na + Ph Ph Ph Ph Ph Ph Ph Ph Ph Ph Ph Ph 原因