Momoaromaticity versus möbius aromaticity

C.N.R. Center for the Study of Structure/Reactivity Relations, c/o Department of Physical Chemistry and Electrochemistry, University of Milano, Via Golgi 19, 20133 Milano, Italy.

Abstract

The structures of cyclooctatrienyl cation 1a, 1,3,5-cycloheptatriene 2a, norcaradiene 2b, cyclohexadienyl anion 3a, homocyclopentadienyl anion 3b, cyclopentadiene dianion 4a, and homocyclobutadiene dianion 4c were determined by ab initio MO theory at the RHF level with use of the split-valence 3-21G basis set. All molecules, but 3a, prefer non planar structures. Homoaromaticity was found not to be important in anionic and neutral systems and has not been observed at all in cation 1. It can be concluded that Möbius aromaticity is preferred over homoaromaticity in stabilizing the investigated systems. The topological analysis of the electronic charge distribution supports this conclusion.

Résumé

Les structures 1a, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4c ont été déterminées par la méthode ab-initio MO-RHF, avec une base 3-21G. Toutes les molécules étudiées, sauf 3a, ont des structures non planes. Nous avons aussi trouvé que la liaison homoaromatique est peu importante pour les systèmes anioniques et les systèmes neutres et de plus elle n’existe pas pour le cation 1. Nous pouvons conclure que l’aromaticité selon Möbius est plus importante que l’homoaromaticité, pour la stabilisation des systèmes étudiés. L’analyse topologique de la densité de charge est en accord avec cette conclusion.