词条 芳香性

芳香性

芳香性是一种化学性质,有芳香性的分子中,由不饱和键、孤对电子和空轨道组成的共轭系统具有特别的、仅考虑共轭时无法解释的稳定作用。可以将芳香性看作是环状离域和环共振的体现。一般认为在这些体系中的电子,可以自由在由原子组成的环形结构上运动(离域),这些环形结构含有单键和双键相间,离域的结果是环键的键级趋于均化,给予体系稳定作用。

芳香性的理论最初由凯库勒发展出来,是以六元的苯分子为原型建立起来。理论中的苯有两个共振形态,并有单键和双键相间,但理论上的两种苯(环己三烯)衍生物的这类异构体在实际上无法检测或分离出来,苯事实上是这两个异构体的“杂化体”,并且具有不考虑电子离域时无法解释的稳定性。

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理论右上图中的双箭头于化学中代表共振的意思,但不代表该分子会变成那两个形态,反而是指该分子处于该两个形态的混合状态。事实上,那两个形态都不能代表分子实际的形态,但指出了电子大概的分布。由此可见,分子真实的形态就是那两个形态的融合,而它所发出的电磁波波长就是该两个形态所发出的平均长度。用组成π键的电子密度分布的位置,来更准确地解释就是电子分布在分子的环的上、下。历史凯库勒最初在苯之中发现芳香性这特性,其后于1931年才有人以量子力学来解释此现象。当年亦证实芳香性之中的π电子的数量必定是4n+2的定律,和肯定芳香族分子的环必定是平面。芳香性化合物的特征被分类为芳香性的化合物通常有以下的条件:有一些离域电子组成一些π键,并且令整个环系统可以当成单与双键的组合;给出离域电子形成π键的原子需处于同一个平面;原子需组成一个环;组成π键的电子总数需为4n+2,即不是4的倍数的双数(休克尔规则);可进行亲...
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