季碳原子英文解释翻译、季碳原子的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 quaternary carbon atom
【医】 quatenary carbon atom

分词翻译：

季的英语翻译：

season
【医】 season
【经】 qtr

碳的英语翻译：

carbon
【化】 carbon
【医】 C; carbon; carboneum

原子的英语翻译：

atom; atomy
【计】 atom
【化】 atom
【医】 atom

专业解析

季碳原子（Quaternary Carbon Atom）是有机化学中描述碳原子成键状态的专业术语，指同时与四个碳原子直接相连的碳中心。该术语对应英文"quaternary carbon"，源自拉丁语"quaternarius"（四元组合），最早由IUPAC在《有机化学命名法》中系统定义。其结构特征可通过新戊烷（2,2-dimethylpropane）分子直观展现，中心碳原子通过单键连接四个甲基基团，形成高度对称的四面体结构：

$$ begin{aligned} &text{CH}_3 &quad | text{CH}_3-text{C}-text{CH}_3 &quad | &text{CH}_3 end{aligned} $$

这类碳原子在有机分子中具有特殊性质：

立体阻碍效应显著，影响分子反应活性（《高等有机化学》，Smith, 2018）
常出现在稳定自由基和碳正离子结构中（Journal of Organic Chemistry, 2020）
与分子刚性密切相关，例如甾体化合物骨架含多个季碳（PubChem数据库记录CID5997）
工业应用广泛，如聚异丁烯中的季碳结构决定材料弹性（《高分子化学原理》，Stevens, 2022）

在药物研发领域，季碳原子可增强分子代谢稳定性，典型案例包括抗抑郁药帕罗西汀（结构含两个季碳中心）和抗癌药物紫杉醇（含三个季碳）。牛津大学化学系研究显示，约18%的FDA批准药物分子包含季碳结构（Nature Reviews Chemistry, 2023）。

网络扩展解释

季碳原子是有机化学中对碳原子分类的重要概念，具体指与四个碳原子直接相连的碳原子，常用符号4°表示。以下为详细解析：

1.定义与结构特点

核心定义：季碳原子是完全被其他四个碳原子包围的碳原子，其四个价键均与碳相连，因此不连接任何氢原子。
结构示例：例如，在化合物(CH₃)₂C(CH₃)₂ 中，中间的碳原子连接四个甲基（-CH₃），即为季碳原子。

2.化学性质

高稳定性：由于四个碳原子形成空间位阻，季碳原子的化学活性较低，不易参与取代或加成反应。
无氢特性：季碳原子因不连氢原子，无法发生与氢相关的反应（如脱氢、氧化等）。

3.在命名中的意义

季碳原子常出现在复杂有机物的支链结构中，如叔丁基（(CH₃)₃C-）的支链末端可能含有季碳原子。
在烷烃异构体命名时，季碳的存在会影响分子结构的复杂度，例如“新戊烷”中的中心碳即为季碳。

4.与其他碳原子的区别

根据连接碳原子数量，碳原子分为四类：
- 伯碳（1°）：连1个碳（如甲烷中的碳）；
- 仲碳（2°）：连2个碳；
- 叔碳（3°）：连3个碳；
- 季碳（4°）：连4个碳。

季碳原子是高度支链化和稳定的碳原子类型，广泛存在于复杂有机分子（如甾体、萜类化合物）中。其无氢特性与空间结构使其在有机反应中表现出独特的惰性。如需进一步了解命名规则，可参考有机化学教材中“正、异、新”分类的详细说明。