完全に不飽和リングのσ芳香族性

芳香族性は、最も基本的で魅力的な化学的トピックの1つであり、その多くの症状のために実験的化学と理論の両方の化学者を引き付けます。σおよびπ芳香族の両方は、環状電子の非局在化の特性に応じて分類できます。一般に、σ芳香族はσ電子非局在化で完全に飽和リングを安定させますが、従来のπ芳香族性は完全に不飽和リングのπ共役を表します。ここでは、核に依存しない化学シフト（NICS）値と余分な周期的共鳴エネルギー（ECRE）との強い相関を示します。それぞれ分子軌道（MO）理論と価結合（VB）理論によって計算されました。さらなる研究では、メチレンサイクロプロペンの完全に不飽和リングとその金属類似性がσ芳香族であることが示されています。我々の調査結果は、σ芳香族性の概念に関する基本的な知識に革命をもたらし、したがって、伝統的にπ芳香族性のドメインとして予約されている他の完全に不飽和システムにσ芳香族性を設計する手段を開きます。

Aromaticity is one of the most fundamental and fascinating chemical topics, attracting both experimental and theoretical chemists owing to its many manifestations. Both σ- and π-aromaticity can be classified depending on the character of the cyclic electron delocalization. In general, σ-aromaticity stabilizes fully saturated rings with σ-electron delocalization whereas the traditional π-aromaticity describes the π-conjugation in fully unsaturated rings. Here, we demonstrate a strong correlation between nucleus-independent chemical shift (NICS) values and extra cyclic resonance energies (ECREs), which are used to evaluate the σ-aromaticity in an unsaturated three-membered ring (3MR) of cyclopropene, which were computed by molecular orbital (MO) theory and valence bond (VB) theory, respectively. Further study shows that the fully unsaturated ring in methylenecyclopropene and its metallic analogy is σ-aromatic. Our findings revolutionize the fundamental knowledge of the concept of σ-aromaticity, thus opening an avenue to design σ-aromaticity in other fully unsaturated systems, which are traditionally reserved as the domain of π-aromaticity.