Anti-aromaticité

Un composé anti-aromatique est un composé cyclique contenant une alternance de liaisons doubles et simples, où l'énergie des électrons pi du composé anti-aromatique est supérieure à celle du composé équivalent en chaine ouverte. Ainsi, les composés anti-aromatiques sont en général instables et particulièrement réactifs ; souvent, les composés anti-aromatiques se distordent même en dehors du plan, afin de résoudre cette instabilité. Les composés anti-aromatiques ne respectent donc pas en général la règle de Hückel sur l'aromaticité. Les critères IUPAC pour l'anti-aromaticité sont les suivants: la molécules doit avoir 4n électrons π, où n est un entier naturel non nul; la molécule doit être cyclique; la molécule doit avoir un système d'électrons π conjugué; la molécule doit être plane ou quasiment plane. On compte par exemple parmi les composés anti-aromatiques le cyclobutadiène (A), le cation cyclopentadiényle (B) et l'anion cyclopropényle (C). Le cyclooctatétraène est un système à 4n électrons π mais n'est ni aromatique, ni anti-aromatique, car la molécule n'est pas plane. En donnant ou retirant une paire d'électron par des réactions rédox, un système π peut devenir aromatique et donc devenir plus stable que le composé non- ou anti-aromatique original. Par exemple l'anion cyclooctatétraénure, qui a gagné une paire d'électron π par rapport au cyclooctatétraène, est aromatique. Il a été observé que la différence d'énergie entre les composés aromatiques et anti-aromatiques diminuait avec l'augmentation de leur taille. Par exemple, le système à 12 électrons π du est anti-aromatique, mais le composé est stable, et est d'ailleurs commercialisé. On peut voir aussi que la faible déstabilisation induite par l'anti-aromaticité n'empêche pas une réaction de formation du composé anti-aromatique, par exemple dans certains composés comportant un couple pyrazine-dihydropyrazine : Le composé de gauche a un système à 14 électrons π, et est aromatique (déplacement chimique indépendant du cœur de –26,1 ppm); il peut être réduit dans une réaction extrêmement exothermique en un composé avec un système à 16 électrons π, anti-aromatique (+27,7 ppm).