芳香環是一類有機碳氫芳香化合物,簡稱芳環[1],概括了純碳環與雜環兩大類。若是成環的原子僅為碳,則特稱為芳烴[2]

芳香環擁有共軛的平面環體系,原子間成鍵並不是不連續的單雙鍵交替,而是被離域π電子云覆蓋。典型的芳香環化合物是吲哚

More information 四元環, 含四元環的稠環 ...
簡單芳香環
四元環 含四元環的稠環
  Thumb
苯並環丁烯
 
五元環 含五元環的稠環

呋喃
Thumb
苯並呋喃
Thumb
異苯並呋喃
Thumb
吡咯
Thumb
吲哚
Thumb
異吲哚
Thumb
噻吩
Thumb
苯並[b]噻吩
Thumb
苯並[c]噻吩
Thumb
咪唑
Thumb
苯並咪唑
Thumb
嘌呤
Thumb
吡唑
Thumb
吲唑
 
Thumb
噁唑
Thumb
苯並噁唑
 
Thumb
異噁唑
Thumb
苯並異噁唑
 
Thumb
噻唑
Thumb
苯並噻唑
 
六元環 含六元環的稠環

Thumb
Thumb

吡啶
Thumb
喹啉
Thumb
異喹啉

吡嗪
Thumb
喹喔啉
Thumb
吖啶

嘧啶
Thumb
喹唑啉
Thumb

噠嗪
Thumb
噌啉
 
Close

分類

單環

簡單的單環芳香化合物一般是五元環(如吡咯)或六元環(如吡啶),

多環與雜環

混合芳香環例如嘌呤是簡單環的合併,並共用它們連接的鍵。當環中有非元素的時候,簡單的芳香環就變為了雜環。例如有

含氮的芳香環

含氮的芳香環可以分為非鹼性芳香環和鹼性芳香環。

  • 非鹼性芳香環中,氮原子的孤對電子離域化並參與形成離域π電子雲。此類化合物中的氮都與一個原子相連,例如吡咯吲哚
  • 鹼性芳香環中,氮原子貢獻一個電子參與形成離域π電子雲,氮原子的孤對電子則不參與芳香體系,此類含氮鹼的鹼性即由這個孤對電子所導致,成鹽時可以從酸中接受一個氫離子,如同中的氮。此類化合物中的氮不與氫原子形成共價鍵。例子有:吡啶喹啉
  • 多環化合物中,即便沒有鹼性氮原子,環也會顯示鹼性。例如咪唑嘌呤。在酸性條件下,這些化合物質子化形成芳香陽離子(例:吡啶鹽

含氧和硫的芳香環

在有的雜環中,雜環原子中的一對孤對電子參與形成離域π電子雲(類似於非鹼性含氮雜環),另外一對則延伸至環平面以外(類似於鹼性含氮雜環),因此顯鹼性。

芳香性化合物的特性

  • 分子必須構成環狀
  • 每一個原子必須有p軌域,並且每個p軌域必須是完全共軛
  • 要麼分子是平面的,要麼滿足同芳香性莫比烏斯芳香性
  • 分子必須有奇數對π電子,必須滿足休克爾規則 (Hückel's rule):(4n+2)個π電子,n為自然數

與之對比的是,有4n個π電子的分子是反芳香性的

參考文獻

參見

Wikiwand in your browser!

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.

Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.