镧系位移试剂英文解释翻译、镧系位移试剂的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 lanthanide shift reagent

分词翻译：

镧系的英语翻译：

【化】 lanthanide; lanthanide series; lanthanoid

位移试剂的英语翻译：

【化】 dipolar shift reagent; shift reagent

专业解析

镧系位移试剂（Lanthanide Shift Reagents, LSRs）是一类含有顺磁性镧系金属离子的有机配合物，在核磁共振（NMR）波谱分析中用于诱导和分析底物分子中特定原子核（如¹H、¹³C）的化学位移发生显著变化，从而简化复杂谱图的解析并获取立体化学信息。

基本定义与核心作用 (Basic Definition & Core Function)
- 汉：镧系位移试剂主要指由镧系元素（如铕Eu(III)、镨Pr(III)、镱Yb(III)等）与特定的有机配体（如β-二酮类）形成的顺磁性配合物。它们通过与有机分子（尤其是含有孤对电子官能团的分子，如醇、胺、酮、醚等）发生可逆配位作用，利用镧系离子的强顺磁性，显著改变被配位分子中邻近或远程原子核在NMR谱中的化学位移（诱导位移），并可能引起谱线加宽。这种效应主要用于解析复杂NMR谱图、确定分子构型构象以及研究分子间相互作用。
- 英： Lanthanide Shift Reagents refer primarily to paramagnetic complexes formed between lanthanide ions (e.g., Eu(III), Pr(III), Yb(III)) and specific organic ligands (e.g., β-diketones). They function by reversibly coordinating to organic molecules (especially those with lone-pair-bearing functional groups like alcohols, amines, ketones, ethers). Utilizing the strong paramagnetism of the lanthanide ion, they induce significant changes in the chemical shifts of nuclei (e.g., ¹H, ¹³C) in the coordinated molecule, both near and remote from the coordination site, and may cause line broadening. This effect is primarily used to simplify complex NMR spectra, determine molecular configuration/conformation, and study intermolecular interactions.
作用机制 (Mechanism of Action)
- 位移效应源于顺磁性镧系离子（f电子未配对）产生的局部磁场。这种磁场通过两种主要机制影响邻近核的共振频率：
  - 接触位移 (Contact Shift): 由未成对电子自旋密度通过化学键传递到配位原子及其相连的核上引起。对直接配位原子及其邻近核影响显著。
  - 赝接触位移 (Pseudo-contact Shift / Dipolar Shift): 由顺磁性离子产生的各向异性磁场（偶极场）引起。这是LSR产生位移的主要贡献者，其大小与方向取决于核相对于金属离子的空间位置（距离r和角度θ），遵循特定的距离和角度依赖性公式： $$ Delta delta{pc} = frac{1}{r} [A{zz} (3 cos theta - 1) + (A{xx} - A{yy}) sin theta cos 2phi] $$ 其中 $A{xx}, A{yy}, A_{zz}$ 是磁化率张量的分量。赝接触位移具有长程性，能影响距离配位点较远的核，且包含重要的立体化学信息。
常用类型与代表性试剂 (Common Types & Representative Reagents)
- 最常用的LSR基于铕(Eu)、镨(Pr)、镱(Yb)的三价离子。配体设计旨在提高试剂的溶解性（通常在非极性溶剂如CDCl₃中使用）和路易斯酸性（增强与底物的配位能力）。经典代表包括：
  - Eu(fod)₃: 三(6,6,7,7,8,8,8-七氟-2,2-二甲基-3,5-辛二酮酸)铕(III)。强路易斯酸，诱导位移大，应用广泛。
  - Eu(dpm)₃ / Eu(thd)₃: 三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)铕(III)。路易斯酸性稍弱于Eu(fod)₃。
  - Pr(fod)₃, Yb(fod)₃: 分别提供与Eu(fod)₃方向相反或不同的位移模式，用于对比研究。
  - 手性位移试剂 (Chiral Shift Reagents, CSR): 如Eu(hfc)₃ (三[3-(三氟乙酰羟基亚甲基)-(+)-樟脑酸]铕(III))。含有手性配体，能与对映体底物形成非对映体配合物，导致对映体在NMR谱中显示不同的化学位移，从而用于对映体纯度测定和绝对构型确定。
主要应用领域 (Primary Applications)
- 简化复杂NMR谱图：通过诱导位移拉开重叠峰，便于指认信号和解析结构。
- 构象与构型分析：利用赝接触位移的距离和角度依赖性，结合模型计算，推断分子构象或相对构型。
- 对映体识别与分析：手性位移试剂是区分和定量分析对映体的重要NMR方法。
- 分子间相互作用研究：探测底物分子与LSR的配位位点、结合常数以及配位引起的构象变化。
- 位移试剂引导的合成：利用LSR与底物的配位作用影响反应的选择性（如区域选择性、立体选择性）。

权威来源参考 (Authoritative References):

Elschenbroich, C. Organometallics (6th Ed.). Wiley-VCH, 2016. (Chapter on Lanthanides covers LSRs in detail). [经典有机金属化学教材]
Pirkle, W. H.; Hoover, D. J. Top. Stereochem. 1982, 13, 263-331. (Comprehensive review on NMR Chiral Solvating and Shift Reagents). [权威立体化学综述]
Sanders, J. K. M.; Hunter, B. K. Modern NMR Spectroscopy: A Guide for Chemists (2nd Ed.). Oxford University Press, 1993. (Chapter on paramagnetic reagents explains mechanisms and applications). [经典NMR应用指南]
Geraldes, C. F. G. C. Paramagnetic NMR Shifts in Lanthanide Complexes. In: The Chemistry of Contrast Agents in Medical Magnetic Resonance Imaging (2nd Ed.), Merbach, A., Helm, L., Tóth, É. (Eds.). Wiley, 2013. (Detailed discussion on shift mechanisms). [专业论著章节]
邢其毅, 裴伟伟, 徐瑞秋, 裴坚. 《基础有机化学》(第4版). 北京大学出版社, 2016. (下册第24章有机金属化合物部分涉及镧系位移试剂简介). [国内权威有机化学教材]

网络扩展解释

镧系位移试剂是一类用于核磁共振（NMR）分析的化学试剂，主要用于改善复杂有机分子谱图的分辨率。以下是详细解释：

1.定义与作用

镧系位移试剂是含镧系稀土金属（如铕Eu、镨Pr等）的顺磁性配合物。其核心作用是通过与待测分子（如含氧、氮或孤电子对的化合物）形成络合物，改变氢原子核周围的电子密度，从而显著改变化学位移值，使原本重叠的NMR共振峰分离，便于谱图解析。

2.作用机制

镧系元素的顺磁性导致未成对电子产生强局部磁场，通过偶极-偶极相互作用影响邻近氢核的化学位移。这种作用仅改变位移值，而不会显著增宽谱线。例如，铕（Eu）配合物通常使共振峰移向低场，镨（Pr）配合物则移向高场。

3.主要种类

按中心金属分类：
- 低场位移：Eu、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）的配合物；
- 高场位移：Ce、Pr、钕（Nd）、钐（Sm）、铽（Tb）的配合物。
按配体手性分类：
- 手性位移试剂（用于立体结构分析）；
- 非手性位移试剂。

4.应用领域

简化复杂NMR谱图：尤其适用于醇、酯、胺等含孤电子对的化合物；
归属吸收峰：通过位移变化推测氢原子位置；
立体化学研究：手性位移试剂可辅助分析分子构型。

5.局限性

种类有限：目前主要依赖镧系元素（尤其是Eu和Pr），其他金属（如Fe、Zn）的应用尚未突破；
合成难度高：对反应条件敏感，新型合成路线仍需开发。

如需进一步了解具体化合物的应用案例或合成方法，可参考上述来源中的实验文献。