另一种是刀电子数为4m的轮烯([8]轮烯除外)。 、1 它们环内的质子则在低场发生核磁共振，环外的质子在 H 高场发生核磁共振。例如：[16]轮烯在·120C时环外 12个H的6为5.40，环内4个H的6为10.43。这类 轮烯的大π电子云在外磁场作用下产生的是顺磁环流 1、外隘场 (paratropic)。它的作用与芳香性轮烯的抗磁环流正好抗磁环流 Ho 相反。这类轮烯中的[12]轮烯由于环内质子拥挤，分子 稍偏离平面。环外和环内质子的化学位移相差较小，故 图1苯在外磁场作用下产生 仅能讲有少许反芳香性。 的抗磁环流和感应磁场 第3种轮烯是[8]轮烯和[10]轮烯。核磁共振表明它们质子的化学位移和一般烯烃质子 相仿，X衍射也表明它们都是非平面分子，如[8]轮烯即环辛四烯是种盆状分子。它们在外磁 场作用下不产生环流（即非环流aprotic),都是非芳香性化合物。 因此核磁共振是鉴定环状共轭多烯烃是芳香性、反芳香性，还是非芳香性的极好手段，也 使人们对芳香性有了进一步的认识。除此以外，核磁共振还导致了同芳香性的发现。 1962年，Rosenberg等人将环辛四烯溶于浓硫酸等 H H 强酸，生成一个正离子。这个正离子的核磁共振数据) +H' 为：8.5(H-2,3,4,5,6),6.4(H-1,7),5.1(H),0. 3(H)。这个正离子虽然不是密闭的共轭体系，但其质 子的核磁共振化学位移值，特别是H和H,的化学位移值明确显示出这个正离子也存在抗磁 环流。为了与一般芳香性有所区别，称这种芳香性为同芳香性(omoaromaticity)。上面这个 正离子称为同芳酪遮离子(omotropoliumo)以区别于醒遮离子或环庚三烯正离子(tropoliu mion)。 5小结 (1)从结构上看，具有4n+2个刀电子的平面环状共轭体系才能有芳香性。(2)从物理 特性上看，具有芳香性的分子（或离子）都能在外磁场的作用下感应出抗磁环流。由抗磁环流 产生的感应磁场使环外质子的核磁共振发生在低场，环内质子的核磁共振发生在高场。(3) 从能量上看，具有4+2个π电子的平面环状共轭体系比相同π电子的开链共轭体系能量 低，较为稳定。可以说芳香性是芳香体系的一种特有的稳定性。这种稳定性和范德华力、键角 张力、电荷、氢键等多种因素一起，对分子（或离子）的稳定性起作用。当其他稳定因素的影响 大于芳香稳定性的影响时，体系可以不具芳香性的形式存在。如全顺的[10]轮烯因平面分子 的键角张力太大，而宁可成非平面的非芳香性分子，四苯基取代的环丁二烯二负离子，就因两 个负电荷相排斥，而使负电荷分布到苯环中，不形成四员环的6π电子芳香体系。2-羟基呋喃 一经合成就立即不可逆重排为非芳香性的a,B不饱和的上丁内酯。(4)反芳香性分子虽然 能量高于相应开链共轭多烯，但还是可以存在的。（⑤）苯环上易进行亲电取代反应，不易进行 加成反应，是苯和其他一些芳香族化合物的反应性能，而不是全部芳香性化合物都具有的性 能。[18]轮烯这个具典型芳香性的化合物就不起硝化、卤代磺化等亲电取代反应。 参考文献 1 Garratt PAromaticity.WilyIntcrsicnce,19 2 March J.Advanced Organic Chemistry.Me GrawHill Book Company,1977 57 -00 China Academic Jouma Publishing House.Allrighs reserved.hp:// 图 1 苯在外磁场作用下产生 的抗磁环流和感应磁场 另一种是 π电子数为 4 n 的轮烯 ([ 8 ]轮烯除外) 。 它们环内的质子则在低场发生核磁共振 ,环外的质子在 高场发生核磁共振。例如 : [ 16 ]轮烯在 - 120 ℃时环外 12 个 H 的δ为 5. 40 ,环内 4 个 H 的δ为 10. 43。这类 轮烯的大π电子云在外磁场作用下产生的是顺磁环流 (paratropic) 。它的作用与芳香性轮烯的抗磁环流正好 相反。这类轮烯中的[12 ]轮烯由于环内质子拥挤 ,分子 稍偏离平面。环外和环内质子的化学位移相差较小 ,故 仅能讲有少许反芳香性。 第 3 种轮烯是[8 ]轮烯和[10 ]轮烯。核磁共振表明它们质子的化学位移和一般烯烃质子 相仿 ,X 衍射也表明它们都是非平面分子 ,如[ 8 ]轮烯即环辛四烯是种盆状分子。它们在外磁 场作用下不产生环流(即非环流 aprotic) ,都是非芳香性化合物。 因此 ,核磁共振是鉴定环状共轭多烯烃是芳香性、反芳香性 ,还是非芳香性的极好手段 ,也 使人们对芳香性有了进一步的认识。除此以外 ,核磁共振还导致了同芳香性的发现。 1962 年 ,Rosenberg 等人将环辛四烯溶于浓硫酸等 强酸 ,生成一个正离子。这个正离子的核磁共振数据 为 :δ8. 5 ( H - 2 ,3 ,4 ,5 ,6) ,6. 4 ( H - 1 ,7) ,5. 1 ( Hb ) , - 0. 3 ( Ha ) 。这个正离子虽然不是密闭的共轭体系 ,但其质 子的核磁共振化学位移值 ,特别是 Ha 和 Hb 的化学位移值明确显示出这个正离子也存在抗磁 环流。为了与一般芳香性有所区别 ,称这种芳香性为同芳香性 ( Homoaromaticity) 。上面这个 正离子称为同芳 离子( Homotropoliumion) 以区别于 离子或环庚三烯正离子(tropoliu2 mion) 。 5 小结 (1) 从结构上看 ,具有 4 n + 2 个 π电子的平面环状共轭体系才能有芳香性。(2) 从物理 特性上看 ,具有芳香性的分子(或离子) 都能在外磁场的作用下感应出抗磁环流。由抗磁环流 产生的感应磁场使环外质子的核磁共振发生在低场 ,环内质子的核磁共振发生在高场。(3) 从能量上看 ,具有 4 n + 2 个 π电子的平面环状共轭体系比相同π电子的开链共轭体系能量 低 ,较为稳定。可以说芳香性是芳香体系的一种特有的稳定性。这种稳定性和范德华力、键角 张力、电荷、氢键等多种因素一起 ,对分子(或离子) 的稳定性起作用。当其他稳定因素的影响 大于芳香稳定性的影响时 ,体系可以不具芳香性的形式存在。如全顺的[ 10 ]轮烯因平面分子 的键角张力太大 ,而宁可成非平面的非芳香性分子 ,四苯基取代的环丁二烯二负离子 ,就因两 个负电荷相排斥 ,而使负电荷分布到苯环中 ,不形成四员环的 6π电子芳香体系。22羟基呋喃 一经合成就立即不可逆重排为非芳香性的α,β2不饱和的γ2丁内酯。(4) 反芳香性分子虽然 能量高于相应开链共轭多烯 ,但还是可以存在的。(5) 苯环上易进行亲电取代反应 ,不易进行 加成反应 ,是苯和其他一些芳香族化合物的反应性能 ,而不是全部芳香性化合物都具有的性 能。[18 ]轮烯这个具典型芳香性的化合物就不起硝化、卤代、磺化等亲电取代反应。 参 考 文 献 1 Garratt P J . Aromaticity. Wiley2Interscience ,1986 2 March J . Advanced Organic Chemistry. Mc Graw2Hill Book Company ,1977 75