17.10 : Cations d'hydrocarbures aromatiques : aperçu structurel

Le cycloheptatriène est un hydrocarbure insaturé monocyclique neutre constitué d'un nombre impair d'atomes de carbone et d'un carbone sp^3 intermédiaire dans le cycle. Les trois doubles liaisons de l'anneau correspondent à 6 électrons π, ce qui est un nombre de Huckel, et satisfont donc aux critères de 4n + 2 électrons π. Cependant, le carbone sp^3 intermédiaire perturbe le chevauchement continu des orbitales p. De ce fait, le cycloheptatriène n’est pas aromatique.

L'élimination d'un hydrogène du groupe CH_2 intermédiaire avec les deux ou un ou aucun électrons génère respectivement un cation, un radical et un anion cycloheptatrienyle, convertissant ainsi le carbone sp^3 du cycloheptatriène en sp^2. En conséquence, l’orbitale 2p vide générée dans le cation cycloheptatrienyle et les orbitales p des autres carbones du cycle forment une boucle continue d’orbitales p qui se chevauchent. Par conséquent, comparé au radical et à l’anion, le cation cycloheptatrienyle avec 6 électrons π et une boucle continue d’orbitales p superposées remplit tous les critères de Huckel et est aromatique.