平成30年度 問5 有機化学及び燃料
芳香族性次の5つの化学種には芳香族性を示すものがある。芳香族性を示す化学種の数として、最も適切なものはどれか。

①
1個
②
2個
③
3個
④
4個
⑤
5個
正答
④ 4個
正答は4番です。
芳香族性を持つための条件は4つあります。
(A) 環状構造である
(B) 完全共役している
(C) 平面構造をとる
(D) 一つの環状に (4n+2)個のπ電子を含む(Hückel則)
A~Cを満たしていない化合物は「非芳香族化合物」、Dだけ満たしていない化合物は「反芳香族化合物」と呼ばれます。
左から1番目のシクロブタジエンはπ電子を4つ持っておりDの条件を満たしていないため反芳香族化合物です。
2番目のシクロペンタジエニルアニオンは芳香族化合物です。環内にあるC–原子の孤立電子対を用いてDの条件を満たしています。
3番目のピロールは芳香族化合物です。環内にある窒素原子の孤立電子対を用いてDの条件を満たしています。
4番目のピリジンは芳香族化合物です。環内に6個のπ電子を持つことからDの条件を満たしています。ピロールとは異なり、窒素の孤立電子対は芳香族性に寄与していません。
5番目のシクロへプタトリエニルカチオンは芳香族化合物です。7通りの極限構造式が共鳴したものであり、それぞれの炭素は1価の陽電荷を分け合い非局在化させています。Bの条件を満たしています。