芳香性及其判據(jù)摘要以及莫比烏斯芳香性.ppt

1、芳香性及其判據(jù)摘要,及芳香性的新發(fā)展莫比烏斯芳香性,芳香性的經(jīng)典概念,自1825年Michael Faraday分離出了“苯”之后，人們發(fā)現(xiàn)許多像苯一樣具有特殊芳香氣味的化合物，稱之為“芳香性化合物”。其主要性質(zhì)如下： （1） 環(huán)不飽和，但較穩(wěn)定，在通常情況下不易被化學(xué)試劑破壞。 （2） 易取代，難加成。價(jià)鍵理論問世后，后一條表述為易親電取代，難親電加成。,芳香性及其判據(jù)的發(fā)展,隨著人們對(duì)于芳香化合物認(rèn)識(shí)的不斷深入，芳 香性一詞的使用范圍日益擴(kuò)大，從最初的苯系化合 物擴(kuò)充到非苯系化合物；由中性分子擴(kuò)充到離子； 由碳環(huán)化合物擴(kuò)充到含雜原子的環(huán)狀有機(jī)物,乃至不 含碳的無機(jī)環(huán)狀化合物。 為了判別有機(jī)

2、化合物的芳香性，早在1931 年， Huckel就提出了著名的“4n2”規(guī)則：一個(gè)具有平面 密閉共軛體系的單環(huán)多烯化合物,當(dāng)電子數(shù)為4n+2 時(shí)( n = 0 ,1 ,2 ,3 ,) 才可能有芳香性。 但傳統(tǒng)的Huckel規(guī)則只適用于平面或近乎平面 的環(huán)狀共軛體系，且對(duì)于n5單環(huán)多烯時(shí)，Huckel 規(guī)則也不適用。,目前較為廣泛使用的芳香性判據(jù)是核磁共振化 學(xué)位移，常用1H-NMR，用無量綱量表示。 以苯為例，當(dāng)苯分子處在垂直于其平面的外加 磁場(chǎng)Ho作用下，離域的電子在一定方向上產(chǎn)生環(huán) 電流，又因環(huán)電流而建立起一個(gè)垂直于分子平面的 感應(yīng)磁場(chǎng)Hi。 在環(huán)的外測(cè)，Hi和外加磁場(chǎng)Ho相同，應(yīng)此質(zhì)子

3、所受磁場(chǎng)（H= Ho + Hi ）比外加磁場(chǎng)Ho大，這時(shí)質(zhì) 子就可以在一個(gè)較低的外加磁場(chǎng)Ho下發(fā)生共振，即 移向低場(chǎng)。 在環(huán)的內(nèi)側(cè)剛好相反， Hi和外加磁場(chǎng)Ho相反， 質(zhì)子所受磁場(chǎng)（H= Ho - Hi ）比外加磁場(chǎng)Ho小，質(zhì) 子在一個(gè)較高的外加磁場(chǎng)Ho下發(fā)生共振，即移向高 場(chǎng)。,環(huán)的外測(cè)： H= Ho + Hi 移向低場(chǎng)； 環(huán)的內(nèi)側(cè)： H= Ho - Hi 移向高場(chǎng).,苯的質(zhì)子在環(huán)的外側(cè)，在7.24。18輪烯12個(gè)環(huán)外氫的在9.28，6個(gè)環(huán)內(nèi)氫的在-2.99，很大（12.27）。,莫比烏斯(Mobius)芳香性,Mobius芳香性這個(gè)概念來源于拓?fù)鋵W(xué)中的Mobius帶。用一條紙帶將一端扭轉(zhuǎn)1

4、80, 然后將兩端粘接起來形成的帶, 即沒有內(nèi)面, 也沒有外面。 1964 年, Heilbronner在Huckel分子軌道理論的基礎(chǔ)上提出了“Mobius 芳香性”。與Huckel 4n體系相比,Mobius 4n 體系因?yàn)橛兄]殼結(jié)構(gòu)而穩(wěn)定。近些年，人們和發(fā)現(xiàn)合成出具有Mobius 芳香性的化合物。,例如，Ajami, Herges等人合成了一個(gè)中性的符合Mobius拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的4n輪烯衍生物分子a，而同時(shí)得到的另一個(gè)Hockel結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體b。,通過計(jì)算分析鍵長，鍵角和能量，表明a具有Mobius 芳香性 。這使芳香化合物的合成開始進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段,參考文獻(xiàn),1 榮國斌. 高等有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)M. 華東理工大學(xué)出版社 . 2 汪秋安. 高等有機(jī)化學(xué)M. 化學(xué)工業(yè)出版社. 3 嚴(yán)兢, 宋寅, 彭德高, 李珉. 芳香性概念的新發(fā)展J. 大學(xué)化學(xué). 4 張新明, 魏先文