
【化】 aromatic ring
fragrant; good; virtuous
a group of things with common features; clan; family; race; strain
【化】 alkaline earths; family; group; odd series; periodic family; sub-group
subgroup
【醫】 group; race; series; tribe
annulus; hem in; link; loop; ring; surround
【計】 ring up; toroid
【化】 ring
【醫】 annuli; anulus; band; circle; circulus; cycle; cyclo-; gyro-; loop; orb
ring; verge
芳族環(英文:Aromatic Ring),在化學領域特指一類具有特殊穩定性的環狀共轭體系分子結構。其核心特征與詳細含義如下:
結構特征
芳族環通常由碳原子通過單鍵和雙鍵交替連接形成閉合的環狀結構(如苯環的六元環),構成一個平面的、環狀的共轭π電子系統。這種結構允許π電子在整個環上離域(delocalization),形成大π鍵。
芳香性與穩定性
芳族環遵循休克爾規則(Hückel's rule),即環狀平面共轭體系中包含4n+2個π電子(n為0,1,2,...整數)時,會表現出“芳香性”。這種特性賦予芳族環異常高的熱力學穩定性和化學惰性(例如不易發生加成反應,易發生親電取代反應)。其穩定性源于π電子的離域化降低了分子能量。
典型代表與命名來源
最典型的芳族環是苯(C₆H₆),其結構由凱庫勒提出。曆史上,具有此類結構的化合物常帶有香味(如苯甲醛有杏仁味),故稱為“芳香族化合物”,其核心環狀結構即稱為“芳族環”。現代定義已不依賴氣味,而基于電子結構和穩定性。
化學性質
芳族環的特征反應是親電取代反應(如鹵化、硝化、磺化),因其富電子性易受親電試劑進攻,且反應後仍能保持穩定的芳香體系。此外,芳族環還具有特征的紫外光譜吸收和核磁共振氫譜信號(如苯環氫在δ 7-8 ppm)。
命名演變
“芳族環”是中文對“Aromatic Ring”的傳統譯名,現更規範的術語為“芳香環”或直接使用“芳香體系”。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)定義其核心為具有(4n+2)π電子的環狀平面共轭體系。
權威參考來源:
- 國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)對芳香性的定義與休克爾規則闡釋(來源:IUPAC Gold Book)。
- 《有機化學》教材(如邢其毅、胡宏紋等編著)中關于芳香性與苯環結構的章節。
- 中國化學會《化學名詞》中對“芳族化合物”、“芳香環”的術語審定。
芳族環(即芳香環)是芳香族化合物的核心結構,具有獨特的化學性質和電子結構。以下是詳細解釋:
芳族環是由碳原子構成的平面環狀結構,最常見的是苯環(6個碳原子組成的六元環)。其關鍵特征包括:
芳族環的穩定性源于離域π電子體系:
需滿足以下條件(綜合、3):
如需進一步了解具體反應或光譜特征,可參考化學教材或專業文獻。
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