手性中心英文解释翻译、手性中心的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 chiral center; chirality centre
分词翻译:
手的英语翻译:
a bunch of fives; a person doing a certain job; fist; hand; handy; hold; manus
mauley; pud
【医】 cheir-; cheiro-; chir-; chiro-; hand; main; manus
中心的英语翻译:
centrality; centre; centricity; core; heart; hub; kernel
【医】 center; centra; centre; centro-; centrum; core
专业解析
手性中心 (Chirality Center) 的汉英词典释义与科学解析
在化学领域,“手性中心”是一个核心概念,指分子中的一个特定原子,通常是碳原子(但也可以是其他原子如磷、硫、氮等),该原子连接有四个互不相同的原子或基团。这种结构特征导致分子与其镜像不能完全重合,就像人的左手和右手互为镜像却无法叠合一样,这种现象称为“手性”(Chirality),具有手性的分子称为“手性分子”。
1.核心定义与特征
- 汉义: “手性中心”指分子中连接四个不同原子或基团的原子,通常是碳原子(称为“手性碳原子”),它是导致分子具有手性(即存在对映异构体)的最常见原因。
- 英义: Achirality center (often specifically called astereocenter orchiral center) is an atom in a molecule, most commonly carbon, that bears four different substituents, leading to the molecule's lack of an internal plane of symmetry and the existence of non-superimposable mirror images (enantiomers).
2.判断标准
判断一个原子(尤其是碳原子)是否为手性中心的关键标准是其sp³杂化(四面体构型)且连接的四个基团必须完全不同。如果存在两个相同的基团,则该原子不是手性中心,分子在此处具有对称性,其镜像可以与其自身重合。
3.手性中心的重要性
手性中心的存在是分子产生对映异构体(Enantiomers)的根本原因之一。对映异构体在物理性质(如熔点、沸点、溶解度)和化学性质(与非手性试剂反应)上通常相同,但在生物活性和与其他手性物质(如酶、受体)相互作用时,往往表现出显著差异。这在药物化学中至关重要,因为一个对映体可能是有效的药物,而另一个则可能无效甚至有毒(例如,著名的沙利度胺事件)。
4.命名与标识
为了区分对映体,化学家使用R/S 命名系统(Cahn-Ingold-Prelog priority rules)。该规则根据与手性中心相连的四个基团的原子序数(或原子量)确定优先级顺序,然后根据空间排列(顺时针或逆时针)标记为R构型(Rectus, 右)或S构型(Sinister, 左)。其规则核心在于确定优先级顺序后,将最低优先级基团置于远离观察者的位置,观察其余三个基团从高到低的排列方向:
$$
text{若为顺时针方向,则为 } R text{ 构型}
$$
$$
text{若为逆时针方向,则为 } S text{ 构型}
$$
该规则是国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)推荐的标准命名法。
5.与其他术语的关系
- 手性中心 vs. 立体中心 (Stereocenter): 手性中心是一种特定类型的立体中心。立体中心更广义,指任何能导致立体异构(包括对映异构和顺反异构)的原子。但在有机化学中,尤其是在讨论对映异构时,“手性中心”常与“立体中心”互换使用,特指导致对映异构的四面体原子。
- 手性中心 vs. 不对称中心 (Asymmetric Center): “不对称中心”是“手性中心”的同义词,指代同一个概念。
权威参考来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) -《有机化学术语纲要》:提供了“手性中心”、“立体中心”、“构型描述符(R/S)”等术语的官方定义和规则。
- 《有机化学》经典教材 (如 Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S.):详细阐述手性概念、手性中心的识别、R/S命名规则及其在分子结构和反应中的意义。
- 美国化学会 (ACS) 出版物 (如《Journal of Organic Chemistry》导则):在学术论文中规范使用立体化学术语和描述符,强调对手性中心和绝对构型标注的准确性。
网络扩展解释
手性中心是化学中描述分子不对称性的核心概念,以下是详细解释:
1.基本定义
手性中心是指分子中导致手性现象(即分子与其镜像无法完全重合)的结构单元。它通常表现为一个原子(如碳、氮、硫、磷等)与四个不同的基团或原子相连,形成四面体构型。这种结构使得分子与其镜像互为对映体,具有旋光性。
2.结构特征
- 四取代规则:手性中心的原子必须连接四个不同的基团或原子(包括未成键的孤电子对,如某些含氮或硫的化合物)。
- 空间排列:基团的排列方式决定分子的构型(R/S型),例如碳手性中心通过Cahn-Ingold-Prelog规则判断构型。
3.手性中心 vs 手性碳
- 手性碳:特指碳原子作为手性中心的情况,如乳酸中的α-碳。
- 广义手性中心:除碳外,硫(如奥美拉唑)、氮(如吡喹酮)、磷等原子也可形成手性中心。例如,金刚烷在特定取代情况下,非碳原子也可成为手性中心。
4.实际意义
- 药物化学:手性中心的构型直接影响药物活性,如左氧氟沙星(左旋体)比氧氟沙星(消旋体)疗效更强。
- 立体选择性:对映体可能具有完全不同的生物活性或毒性,例如沙利度胺的两种异构体分别导致镇静和致畸作用。
5.例外与扩展
- 假手性中心:某些看似对称的分子(如内消旋化合物)因内部对称面而失去手性。
- 非原子中心:极少数情况下,分子整体的空间排列(如螺旋结构)而非单一原子也可产生手性。
总结来说,手性中心是分子不对称性的核心来源,其存在使化合物呈现旋光性和对映异构现象,在有机化学、药物研发等领域具有重要应用价值。
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