Aquí hay algunas respuestas muy buenas sobre los requisitos de aromaticidad. No repetiré eso.
Con respecto a los pares solitarios que contribuyen:
(1) el oxígeno y el azufre no cargados siempre contribuyen con 2 electrones al anillo. Por lo tanto, el furano es aromático (electrones de 6 pi) mientras que su compuesto “3a” es, si es forzado, plano, antiaromático (electrones de 8 pi). El otro par solitario de oxígeno o azufre está en un orbital sigma, no en un orbital pi, por lo que no contribuye.
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(2) el nitrógeno no cargado es más complicado. Si el anillo muestra dos enlaces simples al nitrógeno (el tercer enlace simple no es parte del anillo), entonces el nitrógeno contribuirá con su único par al anillo. Por lo tanto, el pirrol es aromático (electrones de 6 pi). Su compuesto “1”, si se ve obligado a ser plano, sería antiaromático (electrones de 8 pi); sin embargo, dado que la antiaromaticidad es algo que debe evitarse, es probable que no sea plana, por lo tanto, no aromática. (Sin embargo, no veo por qué sería aromático. Mover el átomo de nitrógeno fuera del plano significa que no hay anillo plano en el sistema).
(3) Cuando el nitrógeno tiene un enlace simple y uno doble en el anillo, entonces no puede contribuir con su par solitario como electrones pi. El par solitario estará en el plano del anillo (en un orbital sigma) en lugar de ser perpendicular al plano del anillo en un orbital pi. Un ejemplo de esto es la piridina, que es aromática con electrones de 6 pi, no 8.