芳香性判据概述.ppt

目录 1 2 3 汉斯的REPE指标 磁判据-NMR 质子规则 6 5 键级判据 4 PMO判据 几种判据的比较 REPE指标 什么是REPE? 它是环状多烯的单个π电子的共轭能量。 如何判定的呢？ 汉斯和斯切德运用Huckel的分子轨道法计算了五十种REPE且用REPE与这些化合物的性质逐一就行了核对后得出结论： REPE0的化合物具有芳香性的； REPE=0的化合物是非芳香性的； REPE0的化合物是反芳香性的； 用REPE指标可作为环状多烯是否具有芳香性的指标，用其判别化合物的芳香性，关键是如何求出REPE REPE计算方法： REPE=(Edeloc-Eloc)/N N- π电子数 Edeloc-环状多烯非定域能 Eloc-环状多烯定域能 磁判据-NMR 质子规则 质子规则是林树坤同志从分子共轭体骨架构造的特殊性出发，试图解决什么样的非（4n+2）电子体系、非平面体系和非单环体系具有芳香性的问题而提出的。 他认为，有效C-H键质子数NH： NH=NCH1-NCH0-NCH2 得出的结论有：（1）同碳数共轭体系随着NH不同芳香性不同， NH越大芳香性越大（2） NH大于零者具有芳香性， NH小于零者不具有芳香性（3） NH为4N+2（N为零或正整数）时共轭体系具有完美芳香性。规则（1）是严格成立的，其它两规则可能会出现例外。 式中NCH1为周环上C-H数； NCH0为周环上不含任何C-H单键的SP2杂化碳原子数；NCH2则是CH2数。 “本科教学工程”国家级大学生创新训练项目 PMO判据 由C.A.Coulson和H.C.Longuel-Higgins首先提出并为M.J.S.Dowar所发展了的微干扰分子轨道法（PMO）从另一个角度讨论了环状多烯的芳香性问题，并给出了简洁有效的理论阐明。 此判据是以奇交替烃的非键分子轨道系数为基础，计算分子的一级微干扰能（即结合能）。偶交替烃轮烯可视为两个奇交替烃，即一个甲基和一个n-1直链自由基间的微扰结合形成。结合能（即一级微扰能）为： ΔE=2β（1?Cor+1?Cor?） ΔE?=2β(1?Cor) ΔEΔE?，具有芳香性； ΔE=ΔE?，非芳香性； ΔEΔE?，反芳香性； 键级判据 戴柏青同志从环状共轭分子的芳香性或反芳香性随环的增大而渐趋减弱这一事实出发，从另一个角度提出一个新的芳香性判据，由关环时链连原子间二键级的正负来判断此环的芳香性，简称芳香性的“键级判据”。 对于 单环体系，Pui=2CuiCvi 若Cui，Cvi为同号，Pui0为芳香性； 若Cui，Cvi为异号，Pui0为反芳香性； Pui=0为无芳香性 至于多环体系，可以看作是由单环中的有关原子间进一步关环而成的；应指出的是，键级数值的大小并不是芳香性的定量尺度，而只有键级的正负才可以用于芳香性的定性判断。 几种判据的比较 判据类型 理论基础 适应范围 局限性 休克尔4m+2规则 休克尔的简单分子轨道法（HMO） 单环多烯及稠环和某些杂环化合物芳香性的判定依据 经验规则，仅适用于0≤m≤4的范围 汉斯的REPE指标 休克尔的简单分子轨道法（HMO） 多环烃是否具有芳香性的判据 半定量的理论指标，计算复杂 质子规则 分子共轭体系骨架构造理论 单环体系的芳香性判断 是一种经验的定性规则，作出判断的过程比其它复杂，有时不精确 PMO判据 微扰分子轨道法 环状共轭分子的芳香性判据 要进行微扰计算，计算复杂 键级判据 键级理论 环状共轭分子的芳香性定性判据 不是芳香性的定量尺度仅是作为定性判据 “本科教学工程”国家级大学生创新训练项目 芳香性判据的最新研究成果 ESESOC系统 结构解析专家系统 ESESOC-Ⅱ自动解析系统 自动识别算法 图论为基础 计算机化学信息系统 “本科教学工程”国家级大学生创新训练项目 小组综述 谢谢！ 2015-10-21