稠环烯烃芳香性的碳数规则

稠环烯烃芳香性的碳数规则张强黄伟杰石磊黄荣彬郑兰荪（厦门大学化学系固体表面物理化学国家重点实验室３６１００５）１Ｈｃｋｅｌ规则与其应用范围Ｈüｃｋｅｌ规则是判断环烯烃芳香性的重要规则。这个规则是：π电子数为４ｎ＋２个的环烯烃是芳香性的，而π电子数为...     

何谓Y-芳香性

一谈到芳香性自然会联想到环状共轭体系。诸如苯、轮烯(中性分子或离子)及其同系物。由于它们具有特定的封闭层电子结构,π(p)电子沿环式周边离域而赋予体系一定的稳定化作用,一般说其周边的π(p)电子数符合Huckel(4n 2)规则。此外,分子轨道通过空间相互作用也可以使π(p)电子离域,从而产生一定的稳定化作用。由此又引伸出了同芳香性(homoaromaticity)与双环芳香性(bicycloaromaticity)。前者的π电子数符合Huckel(4n     

首例具有4nπ电子结构的全金属反芳香性离子Al4^4-

有机芳香性化合物中4n＋2π电子的稳定化作用曾一度被认为是判定化合物具有芳香性惟一标准。但在过去几年里，化学家已陆续发现了几个芳香性的金属簇化合物。这里要介绍的是第一个反芳香性的例子——在环状4nπ电子的金属簇化合物中观察到的去稳定化作用。     

四元硼氮环成键的研究

在４－３１Ｇ基组水平上，对四元硼氮环做了ＳＣＦ－ＭＯ从头算．根据计算结果，由原子的轨道集居以及σ和π电子的分布，讨论了硼原子与氮原子间的成键情况．结果表明，硼有形成多中心σ键的倾向，且环上π电子极化是指向硼的，同时，硼和氮原子上加氢有利于环的稳定．     

一个新的芳香性判据

Huckel的(4N+2)规则是关于环状共轭分子芳香性的规则。为什么具有(4N+2)个π电子的环是芳香性的,而具有4N个π电子的环是反芳香性的?对于这个问题,曾提出过     

用LOL-π分析展示B3N3六元环的离域π电子和芳香性——推荐一个普适性的计算化学实验

B₃N₃独特的六元环结构是研究非苯芳香性的理想模板。本实验在B3LYP-D3(BJ)/def2-TZVP水平上优化了B₃N₃六元环结构并进行频率验证,用Multiwfn3.7(dev)绘制了其LOL-π填色图,完美展示了六元环的离域π电子分布和非苯芳香性特征。实验普适性和可操作性强,安全性高,易于推广。     

锇杂苯的电子结构及芳香性

使用密度泛函理论及片段轨道相互作用分析方法,研究了典型的锇杂苯的电子结构和芳香性.结果表明,锇碳六员环具有较好的环平面性及键的离域性,占据的锇dxz轨道与碳环的3π空轨道之间的反馈π键相互作用,使得环上离域π电子数满足Hückel的4n+2规则,计算的环外质子化学位移、同键反应芳香性稳定化能、绝对硬度和磁化率增量数据均表明锇杂苯具有芳香性.     

芳香性质子规则：定义和单环体系的芳香性

芳香性 Hückel 规则最初表述为“平面、单环、含(4n+2)π电子的共轭体系具芳香性”。首先,(4n十2)π电子数条件的必要性通过 Hückel 分子轨道理论可获得满意的解释,也获得大量实验证实。但是却不能用来解     

芳基离子及芳基自由基与 环己二烯离子及环己二烯自由基的区别

通过比较芳香亲电取代与芳基重氮盐的水解反应和芳香亲核取代与芳基金属有机试剂参与的反应中芳香部分结构的差别来说明芳基正离子与环己二烯正离子以及芳基负离子与环己二烯负离子的区别。讨论了芳香自由基偶联中的芳基自由基及其对芳香环的自由基加成中的环己二烯自由基的差别。还讨论了芳基离子和自由基结构与芳香性的关系。反应中涉及芳烃芳香环碳原子的sp2杂化轨道形成的σ键断裂时,苯环的6电子大π键不被破坏,根据电子转移的情况,可以形成芳基正离子、芳基负离子或芳基自由基。而亲电试剂、亲核试剂或自由基对芳烃的苯环π键发生的加成反应,都会破坏苯环的6电子大π键,使其失去芳香性,相应地形成环己二烯正离子、环己二烯负离子和环己二烯自由基中间体。     

推广的休克尔规则——多环共轭体系芳香性的判别

一、休克尔规则的适用范围判别环状共轭体系芳香性的休克尔规则一般适用于单环共轭烃。对于多环共轭体系,有的适用有的不适用。例如芘(1)、蔻(2)和偶苯(3),它们的π电子数分别为16、24和12,都不符合休克尔规则,但它们都是芳香性的。而丁搭烯(4)、二环[6,2,0]癸五烯(5)和辛搭烯(6),它们的π电子数分别为6、10、14,在不考虑分子的非平面性时,它们都符合休克尔规则,似乎应该是芳香性的。但是(4)、(5)、(6)却都不是芳香性的。     

量子化学基础(下)

六、共轭分子(HMO 法)即使用简单的 LCAO-MO 法处理比较复杂的多原子分子时,计算过程还是比较复杂的。E.休克尔曾经提出了一个简化的近似计算方法,称为 HMO 法。HMO法主要应用于π电子体系,即平面的共轭分子体系。休克尔法的基本假定是认为σ键电子和π键电子是互相独立的,即π键电子是在σ键所形成的分子骨架之     

芳香性的本质

人们一直把芳香性化合物所具有的特殊的结构稳定性归结于电子的离域作用,但这种离域作用并不能使共轭多烯获得明显的芳香性。只有当离域作用存在球形或圆形对称中心,且离域电子满足一定规则时化合物才具有特殊的结构稳定性。本文将芳香性归结于“向心作用”,以区别于直链共轭多烯以及不具有这种对称中心的离域作用,同时将向心作用推广到三维体系,再一次证实了Mobius芳香性的存在。     

双核铁原子簇体系的CI计算

用ＩＮＤＯ／ＣＩ方法研究了含有Ｆｅ－Ｆｅ键的原子簇体系［Ｆｅ２Ｓ２Ｘ４］＾２－（Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）的电子光谱及电子结构，对于这些多谱带体系，谱带波数计算值与实验值符合，在谱带的指认分析中，发现了πｄ＾１→πｄ等新的跃迁方式，对跃迁方式作了解释和分类，并讨论了谱带的电荷转移性质，此外，还对体系的化学键等性质进行了分析。     

观察到了d轨芳香性

在平面环烃中，芳香性是基本概念之一，并已延伸到有机金属络合物和金属金属簇合物等领域．通常芳香性多局限于σ键和π键，但是理论计算结果表明，过渡金属簇合物可以包含有d轨道参加的离域键的存在。而第一个有关d轨芳香性实验证明是由Washington State University的Richard和Pacific Northwest National Laboratory的Lai-Sheng Wang及其合作者完成的。     

聚并苯同系分子稳定性及电子极化率规律的研究

引入外电场微扰的量子化学ＣＮＤＯ／２方法，计算了聚并苯同系分子（Ｃ４ｎ＋２Ｈ２ｎ＋４）的能量和电子极化率，结果表明：全价电子极化率和π电子极化率均随并苯数目的增加而增大，但增率逐渐降低，当ｎ值足够大时，增率趋于一常数；极化率沿分子链增长方向的增率远远大于其它方向；π电子极化率的增率高于全价电子，聚并苯同系分子的稳定性规律为：顺反型相当，二者强于均键长型，分子链每增加一个单元（Ｃ４Ｈ２）体系能量降低     

多环化合物的芳香性

介绍了简单判断多环化合物的芳香性、非芳香性、反芳香性、同芳香性及反同芳香性的方法及其在有机化学中的应用.     

可利用酸碱控制的分子器件：准轮烷的“开”与“关”

4,4‘－二氨基二苯醚衍生物（A）和缺电子联吡啶大环（CPQT）发生π-π堆积作用进行自组装形成准轮烷;准轮烷的“开”与“关”可以利用酸碱调控。此过程可利用体系的氢的化学位移变化来进行跟踪。     

C_4O_2S_2~m-(m=0,1,2,3,4)相对稳定性的从头算研究

在ＲＨＦ（基离子在ＵＨＦ和ＲＯＨＦ）／６－３１Ｇ、６－３１Ｇ、６－３１＋Ｇ和６－３１＋Ｇ水平优化得到Ｃ４Ｏ２Ｓ２ｍ－（ｍ＝０,１,２,３,４）的平衡几何构型,发现从中性分子到－４价离子经历了一个从非芳香性体系到芳香性体系再到反芳香性体系的有趣变化过程,它们的稳定性顺序为：Ｃ４Ｏ２Ｓ２－·＞Ｃ４Ｏ２Ｓ２２－＞Ｃ４Ｏ２Ｓ２＞Ｃ４Ｏ２Ｓ２３－·＞Ｃ４Ｏ２Ｓ２４－．     

吡咯与HX(X=F,Cl,Br)分子间多种氢键的电子密度拓扑研究

采用密度泛函B3LYP/6-311＋＋G(d,p)方法, 对吡咯与HX (X＝F, Cl, Br)形成的经典氢键和π型氢键, 从其几何参数、电子密度的拓扑性质和电子积分等方面进行了研究. 在对π型氢键的讨论中我们将π电子与σ电子分离, 得到了π型氢键体系的π电子的密度等值线和拉普拉斯量等值线图以及各原子的π电子积分, 形象地说明了π型氢键的作用本质.     

呋喃稠环类共轭有机分子和聚合物研究进展

目前,噻吩稠环衍生物及相关共轭聚合物作为有机半导体材料已经得到了较多的研究和应用.呋喃作为一种与噻吩杂原子同主族的五元环体系,与噻吩具有类似的化学结构和电子性质,但其具有芳香性更小、载流子迁移率高、荧光量子效率高和溶解性好的特点,得到了越来越多的研究和关注.本综述介绍了呋喃稠环共轭有机分子与呋喃稠环共轭聚合物的合成方法、性质及应用.