键电流图为非专家提供了更深入的芳香度见解

瑞士和以色列的科学家开发了一种新方法来描述多环化合物的芳香性。它使用核无关的化学位移数据来生成详细的图表，说明芳香环电流的方向和强度。针对非专家，这些图表可以作为可访问的图像，用户可以从中辨别芳香族分子的行为或反应性。

核无关化学位移(Nics)方法是探测芳香度的一种流行系统，在概念上类似于核磁共振，因为它是基于计算环中心的磁位移。然而，很难从nic值来测量环电流密度，因此错误和误解是常见的。这个新方法是由Eno Paenurk来自苏黎世联邦理工学院Renana Gershoni-Poranne来自Technion的，称为NICS2BC，将Nics数据与传统的键电流计算结合起来，生成了一个定量说明π电子键电流的可视化图表。

NICS2BC首先计算分子中每个环的nic值，并将它们组合在一起(通过矩阵方程)，以给出每个单环的键电流重量或强度。nic值的正号或负号决定了bonding电流的方向。NICS2BC将加权键电流叠加到分子上，得到整个化合物的键电流图。Poranne说，NICS2BC生成的图像允许用户“直观地掌握分子中发生的事情，而不需要经过许多不同和复杂的分析”。和吴茱蒂美国休斯顿大学的芳香性专家说，它“就像一个单一的Nics图一样简单，但保留了只能从更传统的环形电流图中获得的重要细节。”

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用NICS2BC分析cata-condensed molecules允许该团队对他们的方法进行定量评估，因为他们可以将预测的键电流与通过独立方法获得的键电流进行比较

来源:©Renana Gershoni-Poranne/Technion

NICS2BC还可以精确地再现不同结构和芳香族特征的围缩分子中的电流流动。特别是，它在以前基于nic的特征化失败的情况下成功了

来源:©Renana Gershoni-Poranne/Technion

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Poranne和Paenurk在两组结构上测试了NICS2BC: cata-condensed分子，其中不超过两个环共享一个碳原子，以及perio -condensed分子，其中两个以上环共享一个碳原子。在催化缩合分子上测试NICS2BC使他们能够将这种方法与现有的方法进行比较。对于围缩合分子，他们可以用更复杂的环系统来测试他们方法的极限。该方法成功探测了两种化合物类型的芳香性，包括具有挑战性的结构，包含23个不同大小的环。

Paenurk和Poranne热衷于强调这种方法的局限性，因此它“只在有效的情况下使用，我们不想鼓励人们制作不正确的数据”。由于NICS2BC是基于nic的，含有过渡金属和非平面分子的化合物就不在讨论范围内了。这是因为需要使用现有的计算方法，这些方法对这些类型的分子通常给出不准确的结果。

Poranne希望进一步开发NICS2BC，看看“这些[环电流]权重是否实际对应于这些分子的分子性质或其他物理描述符，以及它们是否可以用于了解局部的化学活性或行为分子。”Wu补充说，她“很高兴看到这些方法扩展到激发态π系统”。