碳正离子英文解释翻译、碳正离子的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 carbenium ions; carbocation
分词翻译:
碳的英语翻译:
carbon
【化】 carbon
【医】 C; carbon; carboneum
正离子的英语翻译:
【化】 cation; positive ion
【医】 positive ion
专业解析
碳正离子(Carbocation)的汉英词典释义与化学解析
一、基本定义
碳正离子(Carbocation)指含有一个带正电荷的三价碳原子的有机离子,其碳原子周围仅有6个价电子,属于缺电子活性中间体。英文术语由 carbon(碳)与 cation(阳离子)组合而成。
二、结构特征
- 杂化状态:中心碳原子为sp²杂化,呈平面三角形构型(键角≈120°),空p轨道垂直于平面。
- 稳定性规律:
- 三级 > 二级 > 一级 > 甲基碳正离子(受烷基超共轭效应和诱导效应影响)
- 苄基型、烯丙型碳正离子因p-π共轭更稳定。
三、形成与反应
- 生成途径:卤代烃解离($$ce{R-X -> R+ + X-}$$)、烯烃质子化($$ce{CH2=CH2 + H+ -> CH3-CH2+}$$)等。
- 典型反应:亲核取代($$ce{R+ + Nu- -> R-Nu}$$)、重排(向稳定结构迁移,如Wagner-Meerwein重排)、加成(烯烃聚合)等。
四、权威参考文献
- IUPAC定义:
Carbocation - IUPAC Gold Book
- 结构理论:
Clayden, J., Organic Chemistry, 2nd ed., Oxford University Press, pp. 305–310.
- 稳定性与反应:
Smith, M. B., March’s Advanced Organic Chemistry, Wiley, 7th ed., Section 4.1.3.
注:本文内容综合国际化学权威机构定义及经典教材,确保术语准确性与学术严谨性。
网络扩展解释
碳正离子(Carbenium ion)是一类带正电荷的碳氢化合物中间体,其核心特征和性质如下:
1.基本定义
碳正离子是含有三价碳原子且带正电荷的活性中间体,最外层仅有6个电子,属于非八隅体结构。它在有机反应中短暂存在,通常无法分离,但可通过物理方法观测到。
2.结构与杂化
- 杂化状态:中心碳原子为sp²杂化,形成平面或近似平面结构,三个sp²杂化轨道与相邻原子形成σ键,键角约120°。
- 空p轨道:未参与杂化的p轨道垂直于平面,无电子填充,正电荷集中于此。
3.分类
根据带正电荷碳原子的位置,可分为:
- 一级(伯)碳正离子:正电荷位于连接一个碳原子的碳上。
- 二级(仲)碳正离子:正电荷位于连接两个碳原子的碳上。
- 三级(叔)碳正离子:正电荷位于连接三个碳原子的碳上。
4.稳定性规律
稳定性主要受以下因素影响:
- 取代基效应:三级 > 二级 > 一级(烷基的给电子诱导效应分散正电荷)。
- 共轭效应:苄基型、烯丙型碳正离子因共轭作用更稳定。
- 空间效应:大体积基团可降低空间张力,增强稳定性。
- 芳构化效应:若形成芳香性结构(如环状共轭体系),稳定性显著提高。
5.应用与意义
碳正离子在有机反应中广泛存在,例如:
- SN1反应:作为中间体参与亲核取代反应。
- 工业应用:炼油工艺优化、无铅汽油生产及药物合成。
碳正离子的稳定性与其结构、取代基类型及环境密切相关,理解其特性对有机反应机理研究和工业应用具有重要意义。
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