前沿轨道英文解释翻译、前沿轨道的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 frontier molecular orbital; frontier orbital

【计】 front edge; leading edge
【化】 leading edge

course; orbit; path; railway; roadway; track; trajectory; tramroad
【计】 orbiting laboratory
【化】 orbit; orbital; trajectory

在量子化学领域，"前沿轨道"（Frontier Orbital）特指分子中能量最高且含电子的分子轨道（HOMO）与能量最低的未占据分子轨道（LUMO）。该概念由福井谦一于1952年提出，是前沿轨道理论（FMO理论）的核心，用于预测分子反应活性位点与反应路径。

中文定义
"前沿"指化学反应中能量最活跃的边界区域，"轨道"指描述电子空间运动的量子态。组合后表示直接参与化学键形成/断裂的分子轨道。
英文对应
英文术语为Frontier Orbital，其中：
- Frontier 强调其处于能量边界的关键位置
- Orbital 指量子化学中的轨道函数 $psi(x,y,z)$

HOMO（最高占据轨道）
能量最高的电子填充轨道，电子易失去发生氧化反应： $$ varepsilon_{text{HOMO}} propto -IP quad (text{IP：电离能}) $$
LUMO（最低未占轨道）
能量最低的空轨道，易接受电子发生还原反应： $$ varepsilon_{text{LUMO}} propto -EA quad (text{EA：电子亲和能}) $$

前沿轨道能级差（$Delta varepsilon = varepsilon{text{LUMO}} - varepsilon{text{HOMO}}$）决定分子动力学稳定性，其对称性匹配规则可预测周环反应立体选择性（如Diels-Alder反应）。

权威来源

根据搜索结果分析，“前沿轨道”可能为“前线轨道”的笔误。以下为相关术语的详细解释：

一、前线轨道理论（Frontier Molecular Orbital Theory）由日本化学家福井谦一于1951年提出，是量子化学的重要理论之一。其核心内容包括：

定义
将分子轨道中能量最高的已占据轨道（HOMO）和能量最低的未占据轨道（LUMO）统称为“前线轨道”（FMO）。这两个轨道在化学反应中起主导作用，决定分子的反应活性及路径选择。
核心思想
- HOMO：最高占据轨道中的电子最活跃，容易参与电子转移或与其他分子轨道相互作用。
- LUMO：最低未占轨道最易接受电子，成为亲电反应的位点。
- 化学反应本质上是前线轨道间的电子相互作用（如HOMO-LUMO重叠）。
应用领域
- 解释有机反应的立体化学选择规则（如周环反应）；
- 预测化学反应的可能性（如维生素B12的合成路径设计）；
- 分析催化机理及生物大分子反应过程。

二、关于“前沿”与“轨道”的单独释义

结论
“前沿轨道”并非标准术语，可能为“前线轨道”的误写。建议结合上下文确认具体含义。若涉及化学反应机理，应参考福井谦一的“前线轨道理论”；若讨论科学探索领域，则需区分“前沿”与“轨道”的独立词义。