莫比乌斯芳香性

在有机化学中，莫比乌斯芳香是一种特殊类型的芳香性，据信存在于许多有机分子中。 根据分子轨道理论，这些化合物具有共同的单环分子轨道阵列，其中存在奇数个异相重叠，与 Hückel 系统的芳香特性相比，模式相反。 轨道的节点平面，被视为带状，是莫比乌斯带，而不是圆柱体，因此得名。 轨道能量的模式由旋转的 Frost 圆给出（多边形的边缘在底部而不是顶点），因此具有 4n 个电子的系统是芳香族的，而具有 4n + 2 个电子的系统是反芳香族/非- 芳香。

Herges 化合物是在几个光化学环加成反应中由四脱氢二蒽 1 和梯烷合成三环辛二烯 2 合成的，作为环辛四烯的替代品。

中间体 5 是 2 种异构体的混合物，最终产物 6 是 5 种具有不同顺式和反式构型的异构体的混合物。 其中一个被发现具有对应于 Möbius 芳烃的 C2 分子对称性，并且发现另一种具有 Cs 对称性的 Hückel 异构体。 尽管在其 pi 系统中有 16 个电子（使其成为 4n 抗芳香化合物），但 Heilbronner 的预测得到了证实，因为根据 Herges 的说法，莫比乌斯化合物被发现具有芳香特性。 通过从 X 射线晶体学推导出的键长，获得的 HOMA 值为 0.50（单独的多烯部分），整个化合物的 HOMA 值为 0.35，这使它有资格成为中度芳族化合物。

Henry Rzepa 指出，中间体 5 到 6 的转化可以通过 Hückel 或 Möbius 过渡态进行。

这种差异在对环十二碳烯的假设的周环开环反应中得到证实。 Hückel TS（左）涉及 6 个电子（红色箭头），Cs 分子对称性在整个反应过程中保持不变。 开环是旋转的和表面上的，键长交替和 NICS 值都表明 6 元环是芳香环。 另一方面，具有 8 个电子的 Möbius TS 具有较低的计算活化能，其特征在于 C2 对称性、旋转和反面开环以及 8 元环芳香性。

基于 28 π电子卟啉系统描述了 Hückel-莫比乌斯芳香性开关 (2007)：

该分子中的亚苯基环可以自由旋转，形成一组构象异构体：一个具有 Möbius 半扭转，另一个具有能量大致相等的 Hückel 双扭转（8 字形构型）。