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化学
题目

下列化合物中,无芳香性的是()。A. 环辛四烯B. 环庚三烯正离子C. 环戊二烯负离子/D. 环丙烯正离子

下列化合物中,无芳香性的是()。

A. 环辛四烯

B. 环庚三烯正离子

C. 环戊二烯负离子/

D. 环丙烯正离子

题目解答

答案

A. 环辛四烯

解析

本题考查芳香性化合物的判断,需运用休克尔规则(4n+2 π电子,平面共轭体系)。关键点在于:

  1. 平面环形结构:非平面结构无法形成有效共轭。
  2. 共轭π电子系统:所有参与共轭的原子需在同一平面上。
  3. π电子数满足4n+2:n为非负整数。

选项中需逐一分析结构是否满足上述条件,尤其注意环大小对平面性的影响及电荷对π电子数的调整。

选项A:环辛四烯

  • 结构:八元环,四个双键。
  • 平面性:环辛四烯倾向于非平面构型(如船式),无法形成完整共轭体系。
  • π电子数:4个双键共8个π电子,代入公式 $4n+2=8$,解得 $n=1.5$(非整数),不满足。
  • 结论:无芳香性。

选项B:环庚三烯正离子

  • 结构:七元环,三个双键,正电荷。
  • 平面性:七元环易保持平面,共轭体系完整。
  • π电子数:三个双键共6个π电子,正电荷不改变电子数,满足 $4n+2=6$($n=1$)。
  • 结论:有芳香性。

选项C:环戊二烯负离子

  • 结构:五元环,两个双键,负电荷。
  • 平面性:五元环平面,共轭体系完整。
  • π电子数:原两个双键4个π电子,负电荷增加1个电子,共5个?
    实际负离子形成第三个双键,总π电子数为6,满足 $4n+2=6$($n=1$)。
  • 结论:有芳香性。

选项D:环丙烯正离子

  • 结构:三元环,正电荷。
  • 平面性:三元环张力大,但可近似平面。
  • π电子数:三个共轭p轨道,总π电子数为4(两个双键共4个,正电荷不改变总数),满足 $4n+2=4$($n=0.5$,非整数)?
    实际环丙烯正离子有3个π电子,不满足。
  • 结论:无芳香性(但题目答案为A,需注意题目设定)。

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