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1、一、一、Huckel 规则规则概念:一个具有同平面的环状闭合共轭体系的单环多烯化合物,只有当它的 电子数为 4n+2 时,才可能有芳香族的稳定性。 根据分子轨道理论,n 个原子轨道可组成 n 个分子轨道,其中,成键轨道的能 量低于原子轨道的能量,反键轨道的能量高于原子轨道的能量,非键轨道的能 量等于原子轨道的能量。 画出顶角朝下的圆内接正 n 边形,则每一个顶角的位置相当于一个分子轨道的 能级,圆心的水平位置相当于未成键的原子轨道能级。在圆心水平位置以下的 顶角是成键轨道,处在圆心水平位置以上的顶角是反键轨道。电子在分子轨道 的填充方式,遵守能量最低原理和 Hund 规则。当所有的成键轨道都被
2、自旋成 对的电子充满,非键原子轨道也同样全充满或全空时,为稳定的闭壳层结构。 当单环共轭体系的 电子数为 4n+2 时,即有 2,6,10,个电子时,电 子恰好填满成键轨道。分子能量比相应的直链共轭多烯烃低,分子具有芳香性。 当 电子数为 4n 时,如 4,8,12,时,在两个非键分子轨道中有两个自 旋平行单电子,相当两个自由基电子,因此特别不稳定。与相应开链的共轭烯 烃比较反而能量更高,不具芳香性,是反芳香性分子。二、方向性的特性二、方向性的特性1、独特的化学性质。芳香族化合物虽然是高度不饱和的,但与其他不饱和烃不 同,难发生加成和氧化反应,易于发生取代反应。 2、芳香族化合物在结构上都是具有共平面的环状封闭共轭体系,环上的每个原 子都有一个垂直于环平面的 p 轨道而形成大 键。 3、独特的光谱学性质。芳香族化合物的 电子环流,在外加磁场的作用下产 生诱导磁场,处于去屏蔽区的芳环氢质子的化学位移移向低场, 值一般在 7 左右。