核独立化学位移和芳香性

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核独立化学位移和芳香性之间的区别

核独立化学位移 vs. 芳香性

核独立化学位移（Nucleus-independent chemical shift）是被使用得最广泛的衡量芳香性的指标。它的含义是在某个人为设定的不在原子核位置上的磁屏蔽值的负值，负值越大（即对磁场屏蔽越强）则芳香性越强。这个位置的设定有一定的任意性。NICS在使用之初，原文（JACS,118,6317）是将这个位置取在共轭环的几何中心，这个位置的NICS被称为NICS(0)。 随后有人认为取在环中心会将σ和π轨道的贡献叠加在一起而说不清楚，于是提出取在平面上方或下方1埃的位置，称为NICS(1)，这个指标体现的主要是π电子的贡献。后来有人更进一步认为，NICS值不该取各项同性值（磁屏蔽张量xx、yy、zz之和的平均），而应该只考察zz值（z轴垂直于环平面），这样最适合体现π芳香性，这被称为NICS(1)_zz。虽然NICS(1)_zz还是不可避免地稍微掺入了一点的σ轨道的影响，但这种影响几乎可以忽略，因此NICS(1)_zz很适合讨论π芳香性。 NICS值可以判断芳香性是否存在，不能决定芳香性的强弱，例如蒽分子中，中间的环比两端的NICS值更负（绝对值更大）但9,10位在大多反应中活性却更高。. 芳香性是一種化學性質，有芳香性的分子中，由不饱和键、孤对电子和空轨道组成的共軛系統具有特別的、仅考虑共轭时无法解释的稳定作用。可以将芳香性看作是环状离域和环共振的体现。一般认为在这些体系中的电子，可以自由在由原子组成的环形结构上运动（离域），这些环形结构含有单键和双键相间，离域的结果是环键的键级趋于均化，给予体系稳定作用。 芳香性的理論最初由凱庫勒發展出來，是以六元的苯分子为原型建立起来。理論中的苯有兩個共振形態，並有單键和双键相间，但理论上的两种苯（环己三烯）衍生物的这类异构体在实际上无法检测或分离出来，苯事实上是这两个异构体的“杂化体”，并且具有不考虑电子离域时无法解释的稳定性。.