同芳香性

同芳香性，在有机化学中，指的是芳香性的一种特殊情况，其中共轭被单个 sp3 杂化碳原子打断。 尽管这个 sp3 中心破坏了 p 轨道的连续重叠，传统上认为 p 轨道是芳香性的必要条件，但仍然观察到此类化合物具有相当大的热力学稳定性以及许多与芳香族化合物相关的光谱、磁性和化学性质。 这种形式上的不连续性显然是由 p 轨道重叠桥接的，从而保持了 π 电子的连续循环，从而保持了这种化学稳定性。

同芳香性的概念是由索尔·温斯坦 (Saul Winstein) 于 1959 年率先提出的，这源于他对“三高环丙烯基”阳离子的研究。 自从 Winstein 的论文发表以来，许多研究都致力于理解和分类这些分子，它们代表了不断扩大的芳香性定义中包含的另一类芳香分子。 迄今为止，已知同芳香族化合物以阳离子和阴离子形式存在，一些研究支持中性同芳香族分子的存在，尽管这些不太常见。 “homotropylium”阳离子 (C8H9+) 可能是同芳族化合物研究得xxx的例子。

术语同芳香性源自同芳香化合物与先前在文献中观察到的类似同共轭烯烃之间的结构相似性。 IUPAC Gold Book 要求使用 Bis-、Tris- 等前缀来描述同芳香化合物，其中两个、三个等 sp3 中心分别中断芳香系统的共轭。

同芳香性的概念起源于 1950 年代发生的关于非经典碳正离子的争论。 非经典离子模型的著名支持者 Saul Winstein 在研究 3-双环 [3.1.0] 己基阳离子时首先描述了同芳香性。

在一系列乙酰解实验中，Winstein 等人。 观察到当甲苯磺酰基离去基团处于赤道位置时，溶剂分解反应根据经验发生得更快。 该小组将这种反应速率的差异归因于顺式异构体引起的嵌合协助。 因此，该结果支持阳离子的非经典结构。

温斯坦随后观察到，这种 3-双环 [3.1.0] 己基阳离子的非经典模型类似于先前研究充分的芳族环丙烯基阳离子。 与环丙烯基阳离子一样，正电荷在包含两个 π 电子的三个等效碳上离域。 因此，这种电子配置满足 Huckel 的芳香性规则（需要 4n+2 个 π 电子）。 事实上，Winstein 注意到这种芳香丙烯基阳离子和他的非经典己基阳离子之间的xxx根本区别是，在后一种离子中，共轭被三个 -CH_{2- units. 该小组因此提出了三高环丙烯基的名称——环丙烯基阳离子的三高对应物。}

随着新的发展和见解继续促进我们对这些非常稳定的有机分子的理解，芳香性的标准也在不断发展。 因此，这些分子所需的特性仍然是一些争论的主题。 传统上，芳香族化合物被定义为具有 (4n+2)π 电子循环离域系统的平面分子，满足 Huckel 规则。 最重要的是，已知这些共轭环系统相对于基于局部共振结构的预测表现出巨大的热化学稳定性。 简而言之，三个重要特征似乎是芳香族化合物的特征：

• 分子结构（即共面性：所有贡献原子在同一平面上）
• 分子能量学（即提高热力学稳定性）
• 光谱和磁性（即磁场感应环电流）

然而，这些常规规则存在许多例外情况。 许多分子，包括莫比乌斯 4nπ 电子种类、周环过渡态、离域电子在环平面或通过 σ（而不是 π）键循环的分子、许多过渡金属夹层分子和其他分子，尽管它们以某种方式偏离，但被认为是芳香族的 从芳香性的常规参数。

因此，同芳香族离域的标准仍然同样模棱两可并且有些争议。 homotropylium 阳离子，(C8H9+)，虽然不是xxx个发现的同芳香化合物的例子，但已被证明是被归类为同芳香化合物的研究最多的化合物，因此通常被认为是同芳香化合物的经典例子。