環戊二烯負離子

環戊二烯負離子是一個帶負電荷的五元碳環，它是個漂亮的意外：一個五碳環竟然和苯一樣芳香。它表明芳香性不是六元環的專利，而在於把電子數湊對，哪怕要為此帶上電荷。

從環戊二烯說起，那是一個中性五元環，帶兩個雙鍵和一個 sp3 碳（一個 CH2 基團）。那個 sp3 碳打斷了環路，所以中性環戊二烯是非芳香的。但若從那個 CH2 碳上奪走一個質子，碳保留了成鍵的那對電子，成為碳負離子，並且該碳重新混成為 sp2，使它現在被佔據的 p 軌道加入環。如今全部五個碳都有一個 p 軌道處於連續的環路中。數一數 pi 電子：兩個雙鍵給四個，新的孤對再給兩個，共六個 pi 電子，即 4n+2（n=1）。環變平並成為芳香，負電荷被均勻地分攤在全部五個碳上。

正是這種芳香穩定，使環戊二烯對一個碳氫化合物來說異常地酸，pKa 約為 16，與水相當，遠酸於普通烷烴（pKa 接近 50）。失去那個質子是值得的，因為生成的負離子是芳香的。環戊二烯負離子也是金屬有機化學裡的主力配體，著名地把一個鐵原子夾在二茂鐵中。它是芳香性如何同時驅動酸性與結構的一個乾淨例子。