芳香性Aromaticity

有機化學的基礎203

1.      芳香性深深影響陰離子的穩定度。

2.      舉例來說，環戊二烯cyclopentadienyl anion這個陰離子共有6個電子在（4n+2）Huckel芳香系統（π系統），這使得「環戊二烯」的pKa（16）比1,3-戊二烯 1,3-pentadiene（33）小。

3.      事實上，「環戊二烯」的pKa值非常接近水（15.7），雖然「環戊二烯」吐出質子是靠斷裂「C－H」，而不是「O－H」鍵。

4.      「環庚三烯」去質子化產生的「陰離子」，可變成7個相當的共振結構：

5.      「環庚三烯」的pKa值大約是40，與「環戊二烯」相比，比較不酸。「環庚三烯」酸性較「環戊二烯」低，原因是這二個「陰離子」在「π系統」的電子數不同。

6.      「環戊二烯」在「π系統」的電子數是6個，符合Huckel芳香系統（4n+2,n=1）的要求，「環庚三烯」在「π系統」的電子是8個（4n, n=2），這個系統的電子雖然也會非定域移動，但是沒有Huckel芳香性。

7.      「環戊二烯」和「還戊三烯」高達10²⁴的酸性差距，直接來自於「環戊二烯」的芳香性作用，穩定了還狀、共軛、平面、非定域的芳香離子。

n   翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. Whitesell《Organic Chemistry》