第三节  轮  烯

    轮烯（annulene）是一类单键与双键交替的环状多烯烃类。命名或书写时通常是把成环碳原子数写在方括弧内置于“轮烯”词前，例如苯可以看作是[6]轮烯，环辛四烯是[8]轮烯，但一般是把较大的环称作轮烯。

这类化合物是否显示芳香性，主要决定于下列条件：

1．共平面或接近于共平面；

2．轮内氢原子间没有或很少有空间排斥作用；

3．π电子数符合规则。

一．    [10]轮烯

    [10]轮烯，符合规则（），在几何学上有三种可能的异构体：

                  （I）           （II）             （III）

（I）是全顺式，（II）是单反式，（III）是顺-顺-反-顺-反式。如果休克尔规则应用于它们，它们需是平面型。但在正十边形（I）中，键角是144，比需要的120为大。（II）也存在着张力。（III）的结构没有张力，所有的键角都是120，但中间两个氢原子彼此干扰，使得整个分子不可能在一个平面上，故也没有芳香性。（I）和（II）都已被合成，在-80℃时是结晶固体，但都不具芳香性，。（III）至今还未被制得。

 二．〔14〕轮烯

〔14〕轮烯，符合规则（n=3），但它同[10]轮烯相似，中间四个氢原子在较小的程度上也要彼此干扰，使整个体系不能在一个平面上。实验已经证明，[14]轮烯（深棕色，熔点135℃）的稳定性很小，在一天内要被光和空气完全破坏。

三． [16]轮烯

[16]轮烯，含有个电子，不符合规则。它的单键和双键的键长有明显的不同。

四．[18]轮烯

[18]轮烯，所含的电子数符合规则。X-射线、结晶学研究指出，[18]轮烯是接近于平面型的，在大环轮烯中内部氢原子的彼此干扰并不重要了。[18]轮烯受热至230^OC仍稳定，可以进行减压蒸馏，也能进行芳香族的取代反应。分子中的碳-碳键长并不完全相等，但它们并不是以单双键的形式交替的。在十八个碳-碳键中，有六个外键（完全暴露在外侧的），其键长约为0.142nm，十二个内键键长约为0.138nm.。[18]轮烯的离域能约为155kJ/mol，与苯相似。

五．[22] 轮烯和[26]轮烯

[22] 轮烯已被合成，有芳香性。[26]轮烯本身尚未制得。[30]轮烯已被合成，但很不稳定。M. J. S. Sewar计算指出，具有个电子的单环化合物的芳香稳定性，随环增大而逐浙减小，虽然[26]和[30]轮烯也符号休克尔规则（或7），但不是芳香性的。

本节共 1 页  1  上一节  下一节