四唑基英文解释翻译、四唑基的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 tetrazolyl; tetrazyl
分词翻译:
四的英语翻译:
four
【医】 quadri-; Quat; quattuor; tetra-
唑基的英语翻译:
【机】 benzimidazolyl; imidazolyl
专业解析
四唑基(Tetrazolyl Group)是一种在有机化学和药物化学中具有重要意义的含氮杂环基团。其核心结构是由四个氮原子和一个碳原子组成的五元芳香杂环——四唑(Tetrazole)——衍生而来。当四唑环上的一个氢原子被取代时,便形成了四唑基(-C2N4H2R 或 -tetrazolyl),该基团常作为药效团或配体出现在生物活性分子中。
详细解释:
-
化学结构与特性:
- 四唑环是一个平面的五元环,具有类似于苯环的芳香性(6π电子体系),这使其具有相当的稳定性。其结构通式可表示为:
$$
begin{array}{c}
ce{H}
|
ce{N}
backslash
ce{N} ce{=} ce{N}
/
ce{N}
|
ce{C-R}
end{array}
$$
(1-取代四唑异构体示例,R代表连接基团或分子主体)。存在1H-和2H-两种主要互变异构体,其中1H-四唑(氮原子取代)更为常见和稳定。
- 四唑基具有显著的酸性,其pKa值通常在4.5-5.0范围内(接近羧酸),使其在生理条件下可以解离成稳定的四唑负离子(Tetrazolate)。这种酸性是其许多生物活性的基础。
- 该基团具有较好的代谢稳定性和一定的亲脂性,有助于改善药物分子的药代动力学性质。
-
功能与重要性:
- 羧酸生物电子等排体: 四唑基最重要的应用是作为羧基(-COOH)的生物电子等排体。它们在空间大小、电荷分布和酸性(pKa)上与羧基相似,但通常具有更好的代谢稳定性、更强的穿透细胞膜的能力以及不同的受体结合特性。这使得含有四唑基的药物在体内不易被酶降解,作用时间可能更长。
- 药物设计中的关键药效团: 由于其独特的理化性质,四唑基广泛存在于多种治疗领域的药物分子中,特别是在心血管系统药物(如血管紧张素II受体拮抗剂“沙坦”类药物,如氯沙坦Losartan、缬沙坦Valsartan的核心结构)、抗炎药、抗病毒药、抗菌药和抗癌药中。它常参与与靶标蛋白(如酶、受体)的关键氢键或离子键相互作用。
- 配位化学: 四唑负离子是一种优良的多齿配体,能与多种金属离子形成稳定的配位化合物,在材料科学和催化领域有应用。
- 高能材料: 某些含四唑基的化合物因其高氮含量和生成热而被研究作为潜在的含能材料(炸药或推进剂组分)。
-
汉英对照关键术语:
- 四唑基 (Sì zuò jī): Tetrazolyl Group
- 四唑 (Sì zuò): Tetrazole
- 生物电子等排体 (Shēngwù diànzǐ děng pái tǐ): Bioisostere
- 羧酸 (Suō suān): Carboxylic Acid
- 药效团 (Yào xiào tuán): Pharmacophore
- 互变异构 (Hù biàn tǐngòu): Tautomerism
- pKa值 (pKa zhí): pKa Value
- 血管紧张素II受体拮抗剂 (Xuèguǎn jǐnzhāng sù II shòutǐ jié kàng jì): Angiotensin II Receptor Blocker (ARB)
权威参考来源:
- IUPAC Gold Book (国际纯粹与应用化学联合会金皮书) - 提供标准化学术语定义,包括杂环化合物命名。
- 《药物化学杂志》(Journal of Medicinal Chemistry) - 发表大量关于四唑基作为生物电子等排体在药物设计中应用的研究论文和综述。
- 例如:Patani, G. A.; LaVoie, E. J. Bioisosterism: A Rational Approach in Drug Design. Chem. Rev.1996, 96 (8), 3147–3176. DOI: 10.1021/cr950066q (经典综述,阐述包括四唑基在内的多种生物电子等排体原理与应用)。
- 《四唑化学:合成与应用》(专著或综述) - 系统介绍四唑及其衍生物的化学性质、合成方法和应用。
- 例如:Butler, R. N. Comprehensive Heterocyclic Chemistry III; Katritzky, A. R., Ramsden, C. A., Scriven, E. F. V., Taylor, R. J. K., Eds.; Elsevier: Oxford, 2008; Vol. 6, Chapter 4.08, pp 562–607. (权威参考书章节)。
- 《配位化学评论》(Coordination Chemistry Reviews) - 包含四唑基作为配体在金属配合物中应用的综述。
- 例如:Liu, T.-J.; et al. Tetrazole-Based Functional Motifs: Synthesis and Applications in Coordination Chemistry. Coord. Chem. Rev.2015, 303, 139–184. DOI: 10.1016/j.ccr.2015.05.008.
- 《含能材料杂志》(Journal of Energetic Materials) 或相关领域期刊 - 报道含四唑基高能化合物的研究。
- 例如:Zhang, J.; et al. Recent Advances in the Synthesis of Tetrazole Derivatives and Their Applications as Energetic Materials. Molecules2019, 24 (3), 447. DOI: 10.3390/molecules24030447. (综述文章)。
网络扩展解释
四唑基(Tetrazolyl)是由四唑环衍生而来的有机官能团,其核心结构为含四个氮原子和一个碳原子的五元杂环。以下是其详细解释:
一、化学结构
四唑基的母体结构为四唑(Tetrazole),化学式为CH₂N₄,包含一个五元环,其中四个氮原子分别位于1、2、3、4位,碳原子位于5位。常见形式为1H-四唑(结构式如右图)。四唑环具有芳香性和高稳定性。
二、特性与功能
- 高能特性:四唑基化合物因含多个N-N键,分解时释放大量能量,常用于含能材料(如推进剂、炸药)。
- 质子传导性:在质子交换膜中,四唑基可通过氢键网络传递质子,适用于燃料电池等高温/无水环境。
- 配位能力:四唑基的氮原子可作为配体与金属离子结合,用于制备功能化材料(如碳纳米管修饰)。
三、主要应用领域
- 含能材料:如四唑基聚合物,兼具高能量密度与低感度。
- 纳米材料改性:通过共价键将四唑基引入碳纳米管表面,增强其化学活性与分散性。
- 质子交换膜:用于燃料电池中,提升高温下的导电性能。
四、合成方法
常见方法包括叠氮化物与腈类的环加成反应(如Huisgen反应),以及四唑环的衍生化修饰(如烷基化、芳基化)。
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