¿Es [7]circuleno aromático o antiaromático?

Question

Este compuesto se llama [7]circuleno y es uno de los ejemplos de sistemas aromáticos no planares (1). Desde el primer vistazo a este compuesto, se observa que hay 7 anillos de benceno, por lo que uno concluiría que es un compuesto aromático:

Hay $7 \times 4 = 28$ $\pi$-electrones, por lo que este compuesto cumple con los criterios de antiaromaticidad. Entonces, ¿cómo es que este compuesto es aromático?

(1) Smith, M. March’s advanced organic chemistry: reactions, mechanisms, and structure, 7a ed.; Wiley: Hoboken, Nueva Jersey, 2013, p. 48, compuesto 40.

Answer 1

TL;DR: Aquí no contamos los π electrones, sino los π circutos conjugados [1]. [7]-сirculeno tiene todos los círculos conjugados de tamaño $4n + 2,$ y ninguno de $2n,$ lo que lo hace un compuesto aromático.

Estictamente hablando, las reglas de aromaticidad $4n + 2$ y antiaromaticidad $4n$ en su interpretación original son muy limitadas y no se pueden aplicar universalmente. Según la regla de Hückel $4n + 2$ original, si una molécula monocíclica, planar tiene $4n + 2$ π electrones, se considera aromática.

Pero el conteo de π electrones no es lo importante para los compuestos políclicos, por lo tanto existe una regla generalizada de $4n + 2$: si una molécula conjugada tiene solo $4n + 2$ π circuitos conjugados, se considera aromática.

Los compuestos no-benzenoides pueden tener tanto $4n + 2$ como $4n$ número de circuitos conjugados contados teniendo en cuenta todas las estructuras de Kekule. Entre hidrocarburos policíclicos no-benzenoides no-alternantes, el [5]-сirculeno y [7]-сirculeno tienen solamente números de circuitos $4n + 2$ $(6,10,14, \dots)$.

Lectura adicional: ¿Existen reglas especiales para comprobar la aromaticidad de compuestos políclicos?

Referencia

1. Gutman, I.; Cyvin, S. J. Conjugated Circuits in Benzenoid Hydrocarbons. J. Mol. Struct. THEOCHEM 1989, 184 (1), 159–163. DOI: 10.1016/0166-1280(89)85141-3.