芳香性判定.doc

（個(gè)人感悟詳細(xì)版）芳香性:環(huán)狀閉合共軛體系,電子高度離域,具有離域能,體系能量低,較穩(wěn)定.在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為易進(jìn)行親電取代反應(yīng),不易進(jìn)行加成反應(yīng)和氧化反應(yīng),這種物理,化學(xué)性質(zhì)稱為芳香性.一,芳香性判據(jù)Hckel規(guī)則 Hckel規(guī)則:一個(gè)單環(huán)化合物只要具有平面離域體系,它的 電子數(shù)為 4n+2(n=0,1,3,整數(shù)),就有芳香性(當(dāng) n7 時(shí),有例外).對(duì)能看懂這篇文章的人說:苯有有芳香性,那就是廢話了.非苯芳烴:凡符合Hckel規(guī)則,不含苯環(huán)的具有芳香性的烴類化合物,非苯芳烴包括一些環(huán)多烯和芳香離子等.二,一些 非苯芳烴1.環(huán)多烯烴:(通式CnHn)又稱作輪烯(也有人把 n10 的環(huán)多烯烴稱為輪烯).環(huán)丁烯,苯,環(huán)辛四烯和環(huán)十八碳九烯分別稱4輪烯,6輪烯,8輪烯和18輪烯.它們是否具有芳香性,可按Hckel規(guī)則判斷,首先看環(huán)上的碳原子是否均處于一個(gè)平面內(nèi),其次看 電子數(shù)是否符合 4n+2.18輪烯環(huán)上碳原子基本上在一個(gè)平面內(nèi), 電子數(shù)為 4n+2(n=4),因此具有芳香性.又如10輪烯, 電子數(shù)符合 4n+2(n=2),但由于環(huán)內(nèi)兩個(gè)氫原子的空間位阻,使環(huán)上碳原子不能在一個(gè)平面內(nèi),故無芳香性. 2,芳香離子:某些烴無芳香性,但轉(zhuǎn)變成離子后,則有可能顯示芳香性.如環(huán)戊二烯無芳香性,但形成負(fù)離子后,不僅組成環(huán)的 5 個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上,且有 6 個(gè) 電子(n=1),故有芳香性.與此相似,環(huán)辛四烯的兩價(jià)負(fù)離子也具有芳香性.因?yàn)樾纬韶?fù)離子后,原來的碳環(huán)由盆形轉(zhuǎn)變成了平面正八邊形,且有 10 個(gè) 電子(n=2),故有芳香性.環(huán)戊二烯負(fù)離子其它某些離子也具有芳香性,例如,環(huán)丙烯正離子(),環(huán)丁二烯兩價(jià)正離子()和兩價(jià)負(fù)離子(),環(huán)庚三烯正離子().因?yàn)樗鼈兌季哂衅矫娼Y(jié)構(gòu),且 電子數(shù)分別位 2,2,6,6,符合 4n+2(n 分別位0,0,1,1).具有芳香性的離子也屬于非苯芳烴. 3,稠環(huán)體系:與苯相似,萘,蒽,菲等稠環(huán)芳烴,由于它們的成環(huán)碳原子都在同一個(gè)平面上,且 電子數(shù)分別為 10 和 14,符合 Hckel 規(guī)則,具有芳香性.雖然萘,蒽,菲是稠環(huán)芳烴,但構(gòu)成環(huán)的碳原子都處在最外層的環(huán)上,可看成是單環(huán)共軛多烯,故可用 Hckel 規(guī)則來判斷其芳香性.與萘,蒽,等稠環(huán)芳烴相似,對(duì)于非苯系的稠環(huán)化合物,如果考慮其成環(huán)原子的外圍 電子,也可用 Hckel 規(guī)則判斷其芳香性.例如,薁(藍(lán)烴)是由一個(gè)五元環(huán)和一個(gè)七元環(huán)稠合而成的,其成環(huán)原子的外圍 電子有 10 個(gè),相當(dāng)于10輪烯,符合 Hckel 規(guī)則(n=2),也具有芳香性.三. 電子數(shù)的計(jì)算 也許你在做題目的時(shí)候?qū)τ?電子數(shù)的計(jì)算弄糊涂了,比如:覺得怎么同是N原子怎么有時(shí)候要把它的孤對(duì)電子算進(jìn)去,有時(shí)候又不要呢.我以前就是這樣的,現(xiàn)在基本知道判斷芳香性了,只是有點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),有些具體原理我還是不懂.下面是我的一些心得體會(huì),若有錯(cuò)誤還請(qǐng)留言指正.下面用的例子中的雜原子是N,其他原子類推.2010-6-15 22:38 上傳下載附件 (6.91 KB) 吡咯的N的孤對(duì)電子要算進(jìn)去,在家兩雙鍵上的4個(gè)電子,共有6電子,有芳香性.（成環(huán)的四個(gè)碳原子和一個(gè)雜原子都是sp2雜化，所以你看的圖中 N還要再連接一個(gè)H. N總共5個(gè)電子，連接了三個(gè)達(dá)到八電子飽和 故其還有一對(duì)電子對(duì)未畫出，所以是兩個(gè)雙鍵4個(gè)再加N的一對(duì)孤電子對(duì)2個(gè) 總共六個(gè)） 2010-6-15 22:38 上傳下載附件 (8.94 KB) 吡啶中N原子上連有雙鍵,N上孤對(duì)電子不能算進(jìn)去,三雙鍵共軛,共有6個(gè)電子,有芳香性.(貌似是一個(gè)原子提供一個(gè)電子 既然已經(jīng)雙鍵提供過一次 就只算一次 跟三鍵有點(diǎn)類似)2010-6-15 22:38 上傳下載附件 (9.52 KB) 兩個(gè)N都與雙鍵相連,孤對(duì)電子也都不算,還是6個(gè)電子（跟剛才上面解釋差不多 相當(dāng)于3個(gè)雙鍵）2010-6-15 22:38 上傳下載附件 (7.54 KB) 有一個(gè)N與雙鍵相連,有一個(gè)沒有.按以上的思路,與雙鍵相連的N上的孤對(duì)電子不算進(jìn)去,而右邊的N原子上的孤對(duì)電子要算進(jìn)去,結(jié)果也是6個(gè)電子（上面三個(gè)題的組合 即沒有雙鍵的N提供電子對(duì) 有雙鍵的按提供一個(gè) 所以是兩個(gè)雙鍵加一個(gè)電子對(duì)的2個(gè)電子 共六個(gè)）2010-6-15 22:38 上傳下載附件 (9.05 KB) 這種結(jié)構(gòu)的也具有芳香性,看起來這個(gè)七元環(huán)沒有達(dá)到共軛結(jié)構(gòu),我的也是經(jīng)驗(yàn),兩雙鍵中間隔了一個(gè)碳正離子,你就把這個(gè)碳正離子去掉再來計(jì)算電子數(shù),也是6個(gè).注意:若隔的是碳負(fù)離子就不能這樣了,一定要是碳正離子才可以這樣算.（遇到這種沒雙鍵的 但是有正負(fù)電子的 我一般是 先數(shù)雙鍵 然后數(shù)幾個(gè)折角 即連接處 然后 是正的話減去 減去正的個(gè)數(shù) 是負(fù)的話 加上負(fù)的個(gè)數(shù) 理論依據(jù)是 正電荷的話 使其sp雜化 而負(fù)電荷的話 使其sp2雜化）2010-6-15 22:38 上傳下載附件 (7.15 KB) 這個(gè)和上面那個(gè)有點(diǎn)相似,但隔的是碳負(fù)離子,一個(gè)碳負(fù)離子算2個(gè)電子,圖中有2個(gè)碳負(fù)離子,還有3個(gè)雙鍵,有10個(gè)電子.（理由同上）2010-6-15 22:38 上傳下載附件 (7.53 KB) 圖中左邊,一雙鍵連接兩個(gè)環(huán),可以寫出它的共振體,當(dāng)然盡量往有芳香性的寫,而且芳香性的環(huán)穩(wěn)定,貢獻(xiàn)大.這樣下面的五元環(huán)有6電子,上面的三元環(huán)有