酮及烯醇互变异构现象英文解释翻译、酮及烯醇互变异构现象的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【建】 keto-enolic tautomerism
分词翻译:
酮的英语翻译:
【化】 ketone
【医】 keto-; ketone
及的英语翻译:
in time for; reach
烯醇的英语翻译:
【化】 enol; olefin alcohol; olefine alcohol; olefinic alcohol
【医】 enol; unsaturated alcohol
互变异构现象的英语翻译:
【化】 tautomerism
专业解析
酮-烯醇互变异构现象(Keto-enol tautomerism)是指有机化合物中酮式(keto form)与烯醇式(enol form)结构通过质子迁移和双键位移相互转化的动态平衡过程。该现象是结构异构的一种特殊形式,常见于含羰基(如醛、酮)及具有α-氢的化合物中。
一、互变机制与结构特征
- 酮式结构:以羰基(ce{C=O})为特征,如丙酮(acetone)的酮式为 ce{CH3-C(=O)-CH3}。
- 烯醇式结构:含烯醇基团(ce{C=C-OH}),如丙酮的烯醇式为 ce{CH2=C(OH)-CH3}。
- 互变过程:α-碳上的氢以质子形式迁移至羰基氧原子,同时双键重组。该过程可自发进行或受酸/碱催化,反应通式为:
$$
ce{R1-C(=O)-CH2-R2 <=> R1-C(OH)=CH-R2}
$$
二、影响平衡的关键因素
- 分子结构:
- 二羰基化合物(如乙酰乙酸乙酯)烯醇式更稳定,因存在分子内氢键及共轭体系。
- 芳香性影响:酚类因具有芳香稳定烯醇结构,几乎完全以烯醇式存在(如苯酚)。
- 溶剂极性:极性溶剂(如水)倾向于稳定酮式,非极性溶剂利于烯醇式。
- 温度与pH:高温或碱性条件可促进烯醇化。
三、生物与化学意义
- 生物代谢:在糖酵解中,酶催化醛糖与酮糖的互变(如果糖-6-磷酸与葡萄糖-6-磷酸)。
- 反应中间体:烯醇式是羟醛缩合、卤仿反应等的重要活性中间体。
- 分析检测:三氯化铁试验利用烯醇式生成络合物(如乙酰乙酸乙酯显紫红色)。
四、典型实例
- 丙酮:酮式占比 >99.9%,烯醇式微量(约0.00025%)。
- 乙酰乙酸乙酯:室温下酮式与烯醇式共存(酮式约93%,烯醇式约7%),烯醇式因螯环结构稳定。
参考资料:
- Organic Chemistry by Jonathan Clayden et al. (Oxford University Press)
- March's Advanced Organic Chemistry (Wiley)
- Biochemistry by Jeremy M. Berg (W.H. Freeman)
网络扩展解释
酮及烯醇互变异构现象是一种特殊的同分异构现象,指酮式(羰基结构)与烯醇式(含羟基和双键结构)在动态平衡中相互转化的过程。以下是详细解析:
1.基本概念
酮式-烯醇式互变异构是分子内因质子转移引起的结构异构现象。两种异构体通过α-氢的迁移实现快速转换,并在溶液中达到动态平衡。例如乙酰乙酸乙酯存在以下平衡:
$$text{CH}_3text{COCH}_2text{COOC}_2text{H}_5 rightleftharpoons text{CH}_3text{C(OH)}= text{CHCOOC}_2text{H}_5$$
2.互变机制
- α-氢的活性:羰基的强吸电子效应使相邻α-碳上的氢(α-H)酸性增强,易于以质子形式转移。
- 质子迁移:在酸性或碱性条件下,α-H从α-碳转移到羰基氧,形成烯醇式结构(含烯醇羟基和共轭双键),反之则恢复酮式。
3.环境的影响
- 酸性条件:促进烯醇式向酮式转化。质子化后的羟基氢更易脱离,形成碳正离子,最终生成酮式结构。
- 碱性条件:促使酮式向烯醇式转化。OH⁻攻击羰基氧形成碳负离子,α-H迁移后生成烯醇式。
4.稳定性因素
- 分子内氢键:如乙酰乙酸乙酯的烯醇式通过六元环氢键稳定,使其在平衡中占比较高。
- 取代基效应:强吸电子基团或共轭体系可增强烯醇式稳定性,反之则偏向酮式。
5.实际意义
- 有机反应机理:如克莱森缩合反应中,烯醇式中间体是亲核反应的关键步骤。
- 分析化学影响:HPLC分析可能出现双峰(如药物合成中酮式与烯醇式共存),需注意区分。
该现象揭示了分子动态平衡的本质,其方向和比例受结构、环境共同调控,是理解有机反应机理的重要基础。
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