江苏科技大学刘泽玉副研究员、北京科音自然科学研究中心卢天博士和赫尔辛基大学Mesías Orozco-Ic博士等人对新型碳同素异形体环[18]碳（C₁₈）的前驱体C₁₈Br₆分子的电子离域和芳香特性进行了详细的理论研究报道。与C₁₈相比，C₁₈Br₆分子因-Br取代基的存在破坏了其平面内π电子（πⁱⁿ）系统的广泛离域性而降低了它的全局电子共轭程度，但外加磁场作用仍然能诱导平面外π电子（π^out）系统产生显著顺时针感应环电流，显示C₁₈Br₆分子具有明显但弱于C₁₈的芳香特性。

环[18]碳（C₁₈）是最近被实验制备并成像的一种新型碳同素异形体分子，理论化学领域已经对其多种性质和潜在应用进行了广泛的研究。然而，由于C₁₈高度活泼的偶联反应性，目前尚无法获得其稳定单体。而作为其制备前驱体的环碳氧化物C₁₈(CO)_n（n = 6、4和2）和环碳溴化物C₁₈Br₆却被证实可以在环境条件下稳定存在。刘泽玉副研究员和卢天博士等之前对C₁₈(CO)_n（n = 6、4和2）的成键方式、电子离域和芳香特性受分子内-CO取代基数量的影响进行过系统的理论研究（点击文字可直达相关报道：环[18]碳（C18）前驱体[C18-(CO)n (n = 6、4和2)]的成键方式、电子离域和芳香特性），而有关C₁₈的另一前驱体C₁₈Br₆的相关性质则未见研究报道。 

最近，刘泽玉副研究员、卢天博士和Mesías Orozco-Ic博士等首先通过分子轨道（MO）、态密度（DOS）、键序（BO）和相互作用区域指示函数（IRI）分析，对C₁₈Br₆的电子结构和成键特性进行了全面表征，确定了C₁₈Br₆具有类似于C₁₈和C₁₈(CO)_n（n = 2、4和6）的长、短键交替的骨架结构及由不同类型的电子（σ、π^out和πⁱⁿ）组成的三组轨道系统。继而利用定域化轨道定位函数（LOL）和电子定域化函数（ELF）探究了C₁₈Br₆键合区的π^out和πⁱⁿ电子的离域特征，明确了π^out轨道的全局离域性及πⁱⁿ电子共轭在环碳骨架上-Br取代基附近被破坏的事实，并利用π^out和πⁱⁿ系统的ELF二分值和AV1245指数量化了它们在C₁₈Br₆分子中的离域程度。最后，通过计算磁感应电流密度（Jind）、等化学屏蔽表面（ICSS）、感应电流密度的各向异性（AICD）和感应磁场强度（Bind）等考察了分子对外部磁场的响应，观察到C₁₈Br₆沿碳骨架和-Br核周围顺时针流动的感应环电流，推断其具有全局芳香性。定性和定量分析联合表明C₁₈Br₆的分子芳香性比C₁₈的弱，而与C₁₈(CO)₆的相当。

这项工作的相关研究结果有助于人们进一步理解富碳环状分子的电子离域和芳香特性，并为洞悉引入取代基对它们电子结构的影响提供新的见解。