休克尔规则 编辑
休克尔规则是有机化学的经验规则。它是指当闭合环状平面型的共轭多烯分子有4n+2个π电子时,具有芳香性
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硼唑属于一类称为金属唑的分子。它们是杂环五元环,因此它可以视作环戊二烯、吡咯或呋喃的结构类似物,其中的硼分别取代一个碳、氮和氧原子。硼唑与茂基阳离子C5H+5为等电子体,而且由四个π电子组成。虽然休克尔规则不能完全应用于硼唑,但是它被认为具有反芳香性,因为它有4个π电子。因此,硼唑具有一些其他金属唑没有的独特电子特性。
恶庚因,又称恶庚英、氧杂䓬、氧杂环庚三烯,是完全不饱和的含氧七元杂环化合物,化学式C6H6O。它可以看作是一种环辛四烯的类似物,都具有八个π电子,虽然不符合休克尔规则的4n+2通式,但根据分子轨道的计算,预测可能有些芳香性,在理论上有一定的意义。
杯烯的分子式为C8H6,是富瓦烯类的一种。杯烯具有环丙烯环和环戊二烯环,根据休克尔方法的计算,杯烯应有很大的共振能,不过实验值不如理论值大。杯烯两环之间的双键高度极化,形成环戊二烯负离子和环丙烯正离子各自满足芳香性的休克尔规则,这也造成了分子不寻常的大偶极矩,达4.66D。
金属芳香性是将有机化合物中芳香性的概念延伸到金属及金属化合物。金属芳香性最早是在铝原子簇MAl4中证实的。上述的阳离子是在氦气下将铝/碳酸锂的混合物或是铜或钠对铝的合金,利用激光蒸发碳酸锂制备,再由质谱法分离,之后用光电子能谱进行分析。化合物芳香性的证据是基于以下的考量。计算化学证实铝原子簇是由四原子的Al4平面,以及在方形金字塔形分子几何顶点上的抗衡离子所组成。Al4单元是完美的平面结构,不会受顶点上的抗衡离子影响,甚至于两侧都有抗衡离子,形成中性化合物M2Al4也是一様。除了其HOMO计算有了二个离域的pi系统,因此符合休克尔规则。而且移除头四个价电子需要能量的实际值也和理论值符合。
环丁二烯是最简单的[n]-轮烯,化学式为碳4氢4。它是一种极不稳定的碳氢化合物,仅能单独存在5秒钟。尽管环丁二烯含有交替的单双键,但是它不符合休克尔规则,因为它只有4个π电子,不符合4n+2的通式。由于金属原子可提供2个电子,所以有些环丁二烯-金属化合物实际上是稳定的。
[18]轮烯即“环十八烷九烯”,是大环轮烯家族的一员,分子式C18H18,因符合休克尔规则而有芳香性。由于环足够大,因此环内氢之间的排斥作用不很显著,整个分子基本上为平面结构。它比[10]轮烯和[14]轮烯的芳香性和稳定性都要强,可以减压蒸馏而不分解。也可以发生芳香取代反应。共振论约为155kJ/mol,与苯数据类似。
[18]轮烯即“环十八烷九烯”,是大环轮烯家族的一员,分子式C18H18,因符合休克尔规则而有芳香性。由于环足够大,因此环内氢之间的排斥作用不很显著,整个分子基本上为平面结构。它比[10]轮烯和[14]轮烯的芳香性和稳定性都要强,可以减压蒸馏而不分解。也可以发生芳香取代反应。共振论约为155kJ/mol,与苯数据类似。
[18]轮烯即“环十八烷九烯”,是大环轮烯家族的一员,分子式C18H18,因符合休克尔规则而有芳香性。由于环足够大,因此环内氢之间的排斥作用不很显著,整个分子基本上为平面结构。它比[10]轮烯和[14]轮烯的芳香性和稳定性都要强,可以减压蒸馏而不分解。也可以发生芳香取代反应。共振论约为155kJ/mol,与苯数据类似。
恶庚因,又称恶庚英、氧杂䓬、氧杂环庚三烯,是完全不饱和的含氧七元杂环化合物,化学式C6H6O。它可以看作是一种环辛四烯的类似物,都具有八个π电子,虽然不符合休克尔规则的4n+2通式,但根据分子轨道的计算,预测可能有些芳香性,在理论上有一定的意义。
恶庚因,又称恶庚英、氧杂䓬、氧杂环庚三烯,是完全不饱和的含氧七元杂环化合物,化学式C6H6O。它可以看作是一种环辛四烯的类似物,都具有八个π电子,虽然不符合休克尔规则的4n+2通式,但根据分子轨道的计算,预测可能有些芳香性,在理论上有一定的意义。