Antiaromatizität

Antiaromatizität bezeichnet in der Chemie das Phänomen, dass cyclische Delokalisation von 4n Elektronen (n = 1, 2, 3 …) gegenüber einer linear konjugierten Referenz zu einer energetischen Destabilisierung und somit erhöhten Reaktivität führt. Sie ist somit das Gegenstück zum Phänomen der Aromatizität (Hauptartikel, vgl. dort für vertiefte Diskussionen), bei der cyclische Delokalisation von 4n + 2 Elektronen (n = 0, 1, 2 …) gegenüber einer linear konjugierten Referenz zu energetischer Stabilisierung und somit verringerter Reaktivität führt. Die Phänomene von Aromatizität und Antiaromatizität lassen sich in einfacher Form anhand der Hückel-Regel veranschaulichen. Verbindungen, welche das Phänomen der Antiaromatizität zeigen, werden als Antiaromaten, solche, die das Phänomen der Aromatizität zeigen, als Aromaten bezeichnet.

Während aromatische Systeme aufgrund ihrer hohen Stabilität in sehr großer Vielzahl anzutreffen sind, ist die Zahl der gut bekannten und untersuchten antiaromatischen Verbindungen aufgrund ihrer hohen Reaktivität vergleichsweise gering. Da antiaromatische Systeme zudem bestrebt sind, die ungünstige cyclische Delokalisation so weit wie möglich zu vermindern – z. B. durch Einnahme von Konformationen mit verringerter Konjugation – sind charakteristische physikalische Eigenschaften (Ringströme, magnetische Eigenschaften) im Gegensatz zu den Aromaten meist nur schwach ausgeprägt (Diskussion der magnetischen Phänomene vgl. unter Aromatizität).

Obwohl Aromatizität und Antiaromatizität zu den fundamentalen Konzepten in der Chemie gehören, tut sich die Fachwelt schwer, eine kurze, umfassende und vollständige Definition der Begriffe zu finden. Die nachfolgende Tabelle fasst die üblichen Aspekte der beiden Phänomene nach dem gegenwärtigen Stand der Diskussion zusammen:

Eigenschaft Aromat Referenz (Olefin) Antiaromat
Delokalisation / Konjugation cyclisch linear cyclisch
Zahl der π-Elektronen 4n + 2 2n 4n
Energetischer Effekt der Konjugation Stabilisierung = Referenz Destabilisierung
Ausmaß der Delokalisation erhöht = Referenz erniedrigt
Bindungslängen Tendenz zum

Bindungslängenausgleich

alternierend alternierend
Diamagnetische Anisotropie erhöht klein
magnetic susceptibility exaltation hoch niedrig
Ringstrom diamagnetisch paramagnetisch
NICS-Werte deutlich negativ deutlich positiv
Chemische Reaktivität elektrophile Substitution Addition Addition
HOMO-LUMO-Differenz erhöht = Referenz erniedrigt
Typische Vertreter Benzol Butadien Cyclobutadien
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