heteroatom是什么意思，heteroatom的意思翻译、用法、同义词、例句

heteroatom英标

英:/''hetərəʊ,ætəm/ 美:/'ˈhetəroʊˌætəm/

常用词典

n. 杂原子，杂环原子

例句

Heterocyclic compounds with nitrogen heteroatom (s) only.

仅含有氮杂原子的杂环化合物。

The key step was a substrate controlled asymmetric heteroatom conjugated addition.

关键反应为底物控制的不对称杂原子共轭加成反应。

As an important approach of carbon-carbon bond formation and carbon-heteroatom bond formation, photochemistry of organic halides has been stu***d extensively.

有机卤代物的光反应作为构建碳-碳键和碳-杂原子键的一种重要途径已经得到了广泛和深入的研究。

The experimental results show that the fractions of the extracts consist mainly of aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and heteroatom-containing compounds.

实验结果表明，萃取物主要由脂肪烃、芳香烃和含杂原子化合物组成。

The results showed that the aromatic ratio, heteroatom and metal contents contribute to the high polarity of the asphaltenes. This is the basis of other properties of heavy oil.

结果表明，沥青质的高极性是由其高芳烃含量、高杂原子和金属含量引起的，这是研究稠油其它性质的基础。

专业解析

杂原子（Heteroatom）是有机化学中的核心概念，指在有机化合物的碳氢骨架中，取代碳或氢原子的非碳、非氢原子。这些原子嵌入分子结构后，会显著改变化合物的物理性质、化学反应性及生物活性。以下是详细解析：

一、定义与位置

杂原子通常位于有机分子的官能团或环状结构中。例如：

氧（O）：存在于醇（—OH）、醚（—O—）、羰基（C=O）中
氮（N）：构成胺（—NH₂）、酰胺（—CONH—）、杂环（如吡啶）
硫（S）：见于硫醇（—SH）、硫醚（—S—）、噻吩环
卤素（F/Cl/Br/I）：作为取代基直接连接碳链

权威定义参考：国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）将杂原子定义为“除碳、氢外，存在于有机分子中的任何原子”（Compendium of Chemical Terminology, Gold Book）。

二、杂原子的关键作用

改变电子分布
杂原子因电负性差异（如O=3.44, N=3.04, C=2.55），可产生极性共价键，形成分子偶极矩。例如，羰基（C=O）的氧原子吸引电子，使碳原子缺电子，易受亲核试剂攻击。

来源：Pauling电负性理论（The Nature of the Chemical Bond, 1939）。
主导化学反应性
- 碱性/亲核性：含氮基团（如胺）提供孤对电子，参与酸碱反应或亲核取代。
- 氧化还原中心：硫原子在二硫键（—S—S—）中可发生可逆氧化还原反应。
  来源：《有机反应机理》（March’s Advanced Organic Chemistry）。
构建生物活性分子
生物体内关键分子均依赖杂原子：
- DNA/RNA：磷原子连接核苷酸形成骨架
- 蛋白质：氮、氧、硫参与催化、结构维持（如二硫键稳定蛋白质三级结构）
  来源：生物化学教材（Lehninger Principles of Biochemistry）。

三、典型实例分析

吗啡（Morphine）：含氧（醚键、羟基）、氮（叔胺），杂原子使其具有镇痛活性。
青霉素（Penicillin）：β-内酰胺环中的氮和硫原子是其抗菌作用的关键。
叶绿素（Chlorophyll）：镁离子作为中心杂原子，驱动光合作用光反应。

四、杂环化合物中的重要性

杂原子是杂环化合物的结构基础，例如：

吡啶（C₅H₅N）：氮原子提供碱性，用于催化反应。
呋喃（C₄H₄O）：氧原子增强环的电子密度，易发生亲电取代。

命名规则：IUPAC规定杂环命名需标注杂原子类型与位置（Heterocyclic Chemistry, Joule & Mills）。

结论：杂原子通过电子效应、空间位阻及化学反应性，赋予有机分子多样化的功能，是药物设计、材料科学及生物分子研究的核心要素。其系统性研究可参考权威文献：

IUPAC金皮书定义：Compendium of Chemical Terminology
杂原子在药物设计中的应用：《Journal of Medicinal Chemistry》综述（DOI:10.1021/acs.jmedchem.0c00128）

网络扩展资料

Heteroatom（杂原子）是化学领域的重要术语，尤其在有机化学中广泛应用。以下是详细解释：

基本定义
Heteroatom 指在有机化合物中，除碳（C）和氢（H）以外的其他原子。该词源自希腊语“heteros”（意为“不同的”）和“atomos”（原子），直译为“不同的原子”。例如，氮（N）、氧（O）、硫（S）、磷（P）、硼（B）等均为常见杂原子。
结构与功能
- 杂原子通常嵌入分子骨架或环状结构（如苯环）中，替代原本的碳原子位置。例如，吡啶中的氮原子即为杂原子。
- 它们通过改变分子极性、电子分布等特性，显著影响化合物的化学性质（如反应活性、溶解性）。
应用领域
- 杂环化合物：构成环状结构的原子包含杂原子（如呋喃中的氧、噻吩中的硫）。
- 材料科学：通过杂原子掺杂（Heteroatom doping）调控材料性能，如电池电极或催化剂设计。
- 药物化学：杂原子常参与药物分子的活性位点，增强与生物靶点的相互作用。
相关术语
- 杂原子化合物（Heteroatom compound）：含杂原子的化合物。
- 双杂原子（Double heteroatom）：同一分子中含两种不同杂原子，如嘧啶中的两个氮原子。

发音：英式 /'hetərəʊætəm/，美式 /'hetəroʊˌætəm/。
同义词：杂环原子（常见于环状结构语境）。

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