莫比烏斯芳香性

在有機化學中，莫比烏斯芳香是一種特殊類型的芳香性，據信存在于許多有機分子中。 根據分子軌道理論，這些化合物具有共同的單環分子軌道陣列，其中存在奇數個異相重疊，與 Hückel 系統的芳香特性相比，模式相反。 軌道的節點平面，被視為帶狀，是莫比烏斯帶，而不是圓柱體，因此得名。 軌道能量的模式由旋轉的 Frost 圓給出（多邊形的邊緣在底部而不是頂點），因此具有 4n 個電子的系統是芳香族的，而具有 4n + 2 個電子的系統是反芳香族/非- 芳香。

Herges 化合物是在幾個光化學環加成反應中由四脫氫二蒽 1 和梯烷合成三環辛二烯 2 合成的，作為環辛四烯的替代品。

中間體 5 是 2 種異構體的混合物，最終產物 6 是 5 種具有不同順式和反式構型的異構體的混合物。 其中一個被發現具有對應于 M?bius 芳烴的 C2 分子對稱性，并且發現另一種具有 Cs 對稱性的 Hückel 異構體。 盡管在其 pi 系統中有 16 個電子（使其成為 4n 抗芳香化合物），但 Heilbronner 的預測得到了證實，因為根據 Herges 的說法，莫比烏斯化合物被發現具有芳香特性。 通過從 X 射線晶體學推導出的鍵長，獲得的 HOMA 值為 0.50（單獨的多烯部分），整個化合物的 HOMA 值為 0.35，這使它有資格成為中度芳族化合物。

Henry Rzepa 指出，中間體 5 到 6 的轉化可以通過 Hückel 或 M?bius 過渡態進行。

這種差異在對環十二碳烯的假設的周環開環反應中得到證實。 Hückel TS（左）涉及 6 個電子（紅色箭頭），Cs 分子對稱性在整個反應過程中保持不變。 開環是旋轉的和表面上的，鍵長交替和 NICS 值都表明 6 元環是芳香環。 另一方面，具有 8 個電子的 M?bius TS 具有較低的計算活化能，其特征在于 C2 對稱性、旋轉和反面開環以及 8 元環芳香性。

基于 28 π電子卟啉系統描述了 Hückel-莫比烏斯芳香性開關 (2007)：

該分子中的亞苯基環可以自由旋轉，形成一組構象異構體：一個具有 M?bius 半扭轉，另一個具有能量大致相等的 Hückel 雙扭轉（8 字形構型）。