只有一个三维结构和芳香性质不会让3 d芳香分子,科学家们发现。

团队计算分析了几个化合物已被列为3 d芳香,结束,许多则不是。他们认为是时候重新考虑这个概念。如果一个术语像3 d芳香性不是使用得当,它贬值,最终变成无用的化学结合分析和应用程序依赖这样的分析,”说Henrik Ottosson乌普萨拉大学瑞典,一起领导这项研究Miquel苍井空西班牙赫罗纳大学的。

芳香性的基础上休克尔4n+ 2规则是理解的关键反应在有机化学和结构。虽然2 d芳香性的简单electron-counting规则是化学课本知识,这不是对3 d芳香性,”评论有机化学家彼得的妇女不同德国吉森大学。现在研究人员详细阐明什么3 d芳香性需要,表明它超越计算周期性异于寻常π-electrons,”他说。他们描绘精美2 d芳香系统,区别只是碰巧从3 d三维形状芳香系统演示完整π-electron delocalisation所有维度。

Ottosson指出,真正的3 d芳香分子,它还必须是对称的,这样至少3个最高占据分子轨道有相同的能量。此外,磁性和电子性质的化合物不能改变旋转的时候,”他说。苍井空还说,3 d芳香分子闭壳电子结构与6n+ 2电子。

三个环的化学结构组成一个碗状的3 d安排

来源:©2022 Ouissam El Bakouri et al

这π-conjugated笼状化合物已经被贴上3 d芳香时最好将其描述为二维与三维分子结构芳香

团队检查π-conjugated笼化合物的类认为是全球3 d芳香。“我们…发现,他们不应该被贴上这种“Ottosson说。相反,他们正在与多环芳烃,特别是有关——这是众所周知的2 d-aromatic系统,区别在于,这些分子被迫采用3 d结构由于内部压力。因此,他们最好贴上2 d芳香与三维分子结构[2 d-aromatic-in-3d]。”

鉴于芳香性的核心作用的有机化合物和材料,所绘制的区别在这个工作可以帮助指导开发新的功能化合物和材料在一系列应用程序,”说蒂姆·瓦茨计算策略适用于研究有机材料在美国西华盛顿大学。

根据3 d芳香性的严格定义,二据科瓦尔奇克和他的同事在2019年也不属于这一类。”与此同时,建议替代的术语“2 d-aromatic-in-3d”并不准确地描述这些化合物的芳香性,因为它意味着2 d单元隔离芳香,”他指出。自芳字符在这些二走出亚基之间的相互作用,没有芳香,科瓦尔奇克说,术语“堆叠芳香性”或“stacking-induced芳香性”会更合适。

Ottosson同意,可能需要进一步细化的概念但相信清晰的定义是必要的。否则我们到滑坡的芳香性概念作为一个整体将失去意义,”他说。

胡安Casado大学物理化学家在西班牙马拉加,说新的描述是非常有用的,但相信画一个清晰线可能是困难的。“芳香性不是一个物理性质,因此不能正确地定义或测量,”他说。”有几个现象学方法,每个最终芳香性的标准,很多分子芳香的例子根据一个标准而不是根据他人。”

Kowalczyk确信这些讨论是有价值的。“展望未来,化合物的例子之间的界限变得很模糊现有3 d芳香性概念的定义将继续出现,所以重要的是我们是开放的争论术语的变化,可以使我们的工作更容易。