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第二节
有电荷的芳环
环上带有电荷而具有芳香性的物质很多，它们是一类重要的非苯芳烃。它们中有的以正离子、有的以负离子共轭体系存在。休克尔规则予言环丙烯正离子、环丁二烯双正离子、环丁二烯双负离子、环戊二烯负离子、环庚三烯正离子、环辛三烯双正离子、环辛四烯双负离子、环壬四烯负离子，都属于平面型芳香性体系，环中的π电子数符合4n+2公式。
一．
一、三元环的 体系
从三元环体系的分子轨道能级图可以看出，这种体系有一个能量最低的成键轨道和一对能量相等的反键轨道。按照休克尔规则，这种体系如果是含有两个电子，应具有芳香性。环丙烯分子本身并不属于这种体系，而环丙烯正离子正符合这种条件，环丙烯正离子中的碳-碳键都是0．140nm。
环丙烯
环丙烯正离子
环丙烯正离子本身和它的某些取代的衍生物已被合成，例如：
环丙烯酮也是稳定的化合物，IR光谱表明，就是在水溶液中，它也以酮式存在，而不形成偕二醇。经量子化学处理和光谱学研究表明，环丙烯酮是以偶极形式存在。
环丙烯酮
环丙烯负离子是四电子体系，不符合休克尔规则，因而它没有芳香性。环丙烯负离子有两个电子分别处于简并的反键轨道，因此它比环丙烯正离子不稳定得多，而是属于反芳香性的。
二．四元环的体系
前面已经讨论过环丁二烯没有离域能的问题，因而它没有芳香性。环丁二烯的能量比1，3-丁二烯为高，因为后者有一定的离域能。计算出来的离域能是0.427 。所以环丁二烯没有1，3-丁二烯来得稳定。这就是环丁二烯难于合成的原因。
按照休克尔规则，如果在环丁二烯分子中减去两个电子，则将成为二电子体系，也就可以具有芳香性。同预测的情况一致，下列化合物已被合成，R=CH3或C6H5
。
三．五元环的体系
五元环的体系有一个能量最低的轨道和两对简并轨道。按照休克尔规则，这种体系如果是含有六个电子，应具有芳香性。环戊二烯负离子符合这种条件。
环戊二烯的酸性比其他烯烃为强（pKa=14．0），环戊二烯负离子容易由环戊二烯得到，这说明这种负离子的稳定性。环戊二烯负离子中的五个氢原子是等同的，它的负电荷是平均分布在五个碳原子上的。
环戊二烯
环戊二烯负离子
亚甲环戊二烯（俗称富烯，fulvene），不是很稳定，是苯的一种价键异构体，当苯用254nm的光照射时可得到富烯。其偶极矩为1．1D。但杯烯（Calicene）比较稳定，许多期待的杯烯都是已知的，它们的芳香性表现在有的能发生亲电取代反应，有的偶极矩很高，如六苯基杯烯偶极矩是6．3D。杯烯和其取代物的性质表明化合物是以偶极形式存在的。它们既是三元环又是五元环芳香性化合物的例子。
杯烯
二茂铁[ferrocene,
Fe(C5H5)2]是五元环化合物具有芳香性的一个特殊的例子。二茂铁是稳定的橘红色化合物，熔点173℃。二茂铁在400℃时还是稳定的，可溶于一般的有机溶剂，并有足够的挥发性来进行水蒸气蒸馏，是纯化二茂铁的一个方便的方法。
二茂铁的芳香性比苯为强，因为它有更大的倾向来进行亲电取代反应而不进行加成反应。特别有用的是Friedel-Crafts烷基化和酰基化反应，通过它们，其他取代基可以引入二茂铁的环上。
四．七元环的体系
七元环的体系有一个能量最低的轨道和三对简并轨道。按照休克尔规则，如果这种体系含有六个电子，应具有芳香性。环庚三烯正离子符合这种条件。
环庚三烯
环庚三烯离子
环庚三烯正离子亦称 正离子（tropylium
ion），它的母体环庚三烯也叫（tropilidene）。使一分子
与一分子溴进行加成，得到二溴化物，后者在70℃时加热（133Pa,9h），即失去一分子溴化氢而得一个黄色物质，在乙醇中重结晶可得黄色棱状晶体，熔点203℃。它不溶于乙醚，但易溶于水，其水溶液与硝酸银作用即得溴化银沉淀。这些性质说明这个物质是一种盐——溴化
。
溴化
环庚三烯酮（亦称
酮，tropone）可以预测应是稳定的，因为这个七元环可以供给电子给电负性较大的氧原子。 酮电荷分离的结构同它的偶极矩4．3D是符合的，这与简单的酮类不同，后者的偶极矩大约是2．7D。
酮
酚酮（tropolone）是
酮的羟基衍生物。
酚酮
五．八元环和九元环的体系
虽然环辛四烯没有芳香性，但在环辛四烯分子中除去两个电子的双正离子和增加两个电子的双负离子都已制备成功，并都有一定的芳香性。前者是一个六电子体系，后者是一个十电子体系，都符合 规则。
环辛四烯双正离子
环辛四烯双负离子
环壬四烯负离子是九元环，但与环辛四烯双负离子相似，也是十电子体系，也是稳定的离域体系。
环壬四烯负离子
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