吲哚咔唑类异构体芳香性的研究

分别采用拓扑共振能(E_TR)和环电流(RC)方法对吲哚咔唑类化合物的全局芳香性进行了研究.根据E_TR结果,预测所有化合物都具有芳香性.分别用键共振能(BRE)和回路共振能(CRE)方法揭示了它们的局部芳香性.BRE和CRE研究结果表明,在吲哚咔唑类化合物中,由于六元环内电子的离域化程度比五元环内电子的离域化程度强,因此六元环比五元环表现出较强的局部芳香性.此外,外部六元环比中间六元环具有较强的局部芳香性.计算得到的RC结果表明,所有化合物都产生反磁性环电流,化合物产生的反磁性RC强度与它们的¹H NMR化学位移之间具有很好的一致性.     

薁，苯并环丁二烯和戊搭烯的拓扑共振能

为了阐明芳香性及磁性原因，用Ａｉｈａｒａ提出的ＴＲＥ概念计算了　，苯并环丁二烯和戊搭烯等烃的共振能，环共振能和环电流．计算结果表明　因有正共振能具有芳香性并产生反磁性环电流，而苯并环丁二烯和戊塔烯因有负共振能具有反芳香性并产生顺磁性环电流．     

硼/氮掺杂富勒烯C20芳香性的争论

用拓扑共振能(TRE)和百分拓扑共振能(%TRE)方法对硼和氮掺杂富勒烯C20的芳香性进行了研究, 并与核独立化学位移(NICS)方法的结果进行了比较. 研究结果表明, 在C20-2nX2n(X=B, N; n=1,2,3,4)中只有C16N4, C14N6和C12N8具有芳香性, 而其它化合物都具有反芳香性. 这与NICS方法的预测结果不一致. 对NICS判据和TRE方法对C20和C20-2nX2n(B, N; n=1,2,3,4)的芳香性进行判断时所得出的不一致结果及其原因进行了讨论, 认为用NICS判据和2(n+1)2规则对这些化合物芳香性的预测是不可靠的.     

C36CH2各种可能异构体芳香性的研究

用键共振能和拓扑共振能方法对富勒烯C₃₆CH₂开环结构中的所有可能异构体及其阳离子和阴离子芳香性进行了研究. 计算结果表明, C₃₆CH₂异构体的稳定性与D_6h和D_2d异构体中各键的键共振能直接有关, 且CH₂基团插入在5/5键时得到的异构体最稳定. C₃₆CH₂的阳离子因其共振能为负值而具有反芳香性. 反之, C₃₆CH₂阴离子因共振能为正值而具有较高的芳香性和稳定性. 从理论上预计C₃₆CH₂的高价阴离子具有很高的芳香性和稳定性.     

吲哚类化合物的共振能和稳定性

为了阐明吲哚和异吲哚的芳香性及稳定性原因，按照拓扑共振能（TRE）概念计算了这两类化合物的共振能和环共振能，并且用拓扑电荷稳定（TCS）规则对它们的稳定性作出了解释．     

C36X(X=O,NH,S)各种可能异构体的芳香性研究

采用拓扑共振能方法对富勒烯C36X(X=O,NH,S)开环结构中的所有可能的异构体及阳离子和阴离子芳香性进行了理论研究. 计算结果表明,C36X的芳香性高于C36. C36X的阳离子因其共振能为负值而具有反芳香性. 反之,C36X的阴离子因共振能为正值而具有芳香性和较高的稳定性. C36的D6h和D2d异构体中杂原子X插入在5-5键时得到的化合物最稳定. 从理论上预测了C36X的负离子能形成稳定的金属富勒烯. 对C36X的阳离子和阴离子的芳香性进行了解释.     

二苯并七员杂环化合物的稳定性及共振能

本文用Aihara提出的拓扑共振能（TRE）方法和Gimarc提出的拓扑电荷稳定性（TCS）规则阐明了二苯并七员杂环化合物的稳定性及共振能．计算结果表明二苯并[b，f]和二苯并[b，d]七员杂环化合物因有正共振能而具有芳香性并且服从TCS规则．     

Aromaticity of Heterofullerenes C18BxNy (x+y=2) and Their Molecular Ions

采用拓扑共振能(TRE)和百分拓扑共振能(%TRE)方法研究了从富勒烯C20(Ih)产生的异质富勒烯C18N2、C18B2和C18BN的所有可能的异构体和分子离子的芳香性．讨论了C18BxNy异构体的芳香性和杂原子在C20(Ih)中取代位置间的关系．结果表明,中性状态和阳离子状态时各异构体的TRE都为负值,具有反芳香性．但它们高价阴离子的TRE都为正值,具有芳香性．C18N2、C18B2 和C18BN中都是杂原子在1,11-取代的异构体最稳定．异质富勒烯都比C20的芳香性高．在中性状态下的稳定性顺序为C18N2>C18BN>C18B2>C20．在形成闭壳层结构时的稳定性顺序为C18B28->C206->C18BN6->C18N24-．理论上预测C22BxNy的高价阴离子具有很高的芳香性．