Aby wyjaśnić punkt @ ron, ogólna reguła „cheminformatyczna” do wyprowadzania aromatycznych układów skondensowanych pierścieni mówi, czy istnieje jedna ścieżka (zwykle obwodowa), która spełnia 4 $n + 2 $:

Tak więc dla naftalenu:

Pogrubione wiązania dają ścieżkę pierścienia $ \ mathrm {sp ^ 2 } $ węgle z 10 elektronami π, więc jest aromatyczne. Istnieje kilka argumentów dotyczących tego, czy centralne wiązanie jest aromatyczne, czy nie. (Mówię bzdury, ale można śmiało powiedzieć, że aromatyczność generuje wiele argumentów.)

Tak, ścieżka pogrubiona daje 14 π elektronów dla ścieżki 4 $ n + 2 $. Ponownie, słyszałem, jak ludzie mówią, że dwa środkowe węgle nie są aromatyczne. (IIRC, $ \ ce {^ 13C} $ NMR się z tym nie zgadza.)

Napisałem kod dla Open Babel i poza kilkoma skomplikowanymi pierścieniami azotowo-heteroaromatycznymi, ta reguła ogólnie pasuje do rzeczywistości chemicznej. (Pomijając kwestię wewnętrznych atomów węgla.)

Myślę, że kolejną dość bezpieczną zasadą jest „jeśli skondensowany układ aromatyczny składa się z pojedynczych pierścieni aromatycznych, aromatyczność zostaje zachowana”.

Piren jest aromatyczny. Zasada Hückela 4n + 2 $ działa najlepiej w przypadku monocyklicznych układów pierścieniowych. Jeśli spojrzeć na następującą strukturę rezonansową dla pirenu z centralnym wiązaniem podwójnym, monocykliczny obwód ma 14 elektronów π (ignorując wyszarzone centralne wiązanie podwójne), ale jest to racjonalizacja.

Niemniej jednak piren podlega reakcjom charakterystycznym dla układów aromatycznych i ma prądy pierścieniowe oczekiwane od układów aromatycznych.

Obie są aromatyczne, ale tylko jeden jest płaski.

Dodano:
Cząsteczka po prawej stronie nie jest płaska z powodu nakładania się dwóch wodorów.

Chociaż poprzednie odpowiedzi są poprawne, wskazując, że piren ma aromatyczność, często są one poprawne z niewłaściwego powodu. Właściwym sposobem na rozbicie aromatyczności pirenu jest stworzenie możliwie jak największej liczby sekstetów Clar. Seksteksty Clar to zestawy sześciu elektronów, które są cyklicznie zdelokalizowane. Istnieją dwa unikalne sposoby rysowania sekstetów Clar w pirenej.

Pierwszy rysunek pokazuje dwa sekstety Clar, podczas gdy drugi ma tylko jeden, więc powinien być mniej preferowany. Jeśli wykonamy obliczenia NICS, aby określić, gdzie następuje delokalizacja, zobaczymy większą delokalizację w pierścieniach A i D niż w pierścieniach B i C.

Można to dodatkowo rozszerzyć na inne systemy takie jak pentacen, który wykazuje znacznie mniejszą przerwę trypletową singletową niż wiele innych cząsteczek organicznych dzięki trójce zawierającej dwa stabilizujące sekstety Clar.

Aby uzyskać pełniejszy opis sekstetów Clar i aromatyczności, poleciłbym artykuł autorstwa Portelli i wsp. ¹ Ponadto, ponieważ inni wspominali, że po przejściu do 3D rzeczy mogą stać się dziwne.

1. Portella, G .; Poater, J .; Solà, M. Ocena aromatycznej reguły π-sekstetu clar za pomocą wskaźników PDI, NICS i HOMA lokalnej aromatyczności. J. Fiz. Org. Chem. 2005, 18 (8), 785–791. DOI: 10.1002 / poc.938.

Według Wikipedii:

Reguła Hückela nie obowiązuje dla wielu związków zawierających więcej niż trzy połączone jądra aromatyczne w sposób cykliczny. Na przykład piren zawiera 16 sprzężonych elektronów (8 wiązań), a koronen zawiera 24 sprzężone elektrony (12 wiązań). Obie te policykliczne cząsteczki są aromatyczne, mimo że nie spełniają zasady 4n + 2. Rzeczywiście, reguła Hückela może być uzasadniona tylko teoretycznie w przypadku systemów monocyklicznych.