江苏科技大学刘泽玉副研究员课题组与北京科音自然科学研究中心卢天博士合作从电子结构和磁性质方面研究了苯（C₆H₆）的等电子体——碳硼嗪（B₂C₂N₂H₆）和硼嗪（B₃N₃H₆）的芳香性。多种性质综合表明，碳硼嗪具有明显的芳香性，而硼嗪仅表现出较弱的芳香性，其本质原因是C原子作为碳硼嗪中B和N原子之间的连接桥，降低了分子骨架上的电负性差异、增强了共轭路径上的电子离域性。

分子的芳香性是现代化学中最常被提及的性质之一，它不是一种可以通过实验观察到的性质，也没有严格的物理定义，因此化学家基于不同物理思想或经验规则提出了各种芳香性指标，其中最著名的便是Hückel规则。苯是“芳香性”一词的起源，是符合Hückel-(4n+2)π电子规则的典型代表。由B和N原子取代苯上的C原子得到的苯的等电子体——碳硼嗪和硼嗪具有与苯相同的6π电子结构，根据Hückel规则，它们都应该是具有芳香性的。然而，事实并非如此简单。硼嗪已经在实验中被合成并表征，目前的共识是硼嗪是弱芳香性的，而关于碳硼嗪的芳香性研究很少。对碳硼嗪和硼嗪的芳香性及其本质值得深入研究。

本文系统地研究了碳硼嗪和硼嗪的几何结构、电荷分布、前线分子轨道特征、成键、电子离域、磁屏蔽效应和感应环电流等，并将它们与苯的相关性质进行了比较。综合研究结果表明，碳硼嗪中的C原子作为B和N原子之间的连接桥，降低了分子骨架上的电负性差异，增强了共轭路径上的电子离域性，导致碳硼嗪具有明显的芳香性，而硼嗪仅表现出较弱的芳香性。此外，该工作还研究了几种低对称性的苯的六元等电子体的芳香性，强调了引入的C原子的位置和数目对分子芳香性的重要影响。

本研究对苯的各种等电子体的电子结构和磁性进行了全面的研究，强调了在B和N原子组成的环状分子中引入C原子对体系电子离域的关键影响。该研究有助于化学家更好地理解由B、C和N原子构成的分子或材料的电子离域性和芳香性。