极性基团英文解释翻译、极性基团的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 polar group

分词翻译：

极的英语翻译：

bally; cruelly; extreme; fearfully; mighty; pole
【医】 per-; pole; polus

基的英语翻译：

base; basic; foundation; key; primary; radix
【化】 group; radical
【医】 base; basement; group; radical

团的英语翻译：

agglomerate; corps; dumpling; group; regiment; roll; round
【医】 Bol.; bolus; corps; group; mass; massa

专业解析

极性基团（Polar Group）是指分子中带有部分电荷（正电或负电）的原子或原子团，其电荷分布不均匀导致分子具有极性。这类基团通常包含电负性差异较大的原子（如O、N、S等），能与水或其他极性分子形成氢键或偶极-偶极相互作用，显著影响物质的溶解性、化学反应性及生物活性。

一、核心定义与特征

电荷不对称性
极性基团因原子间电负性差异（如O-H、N-H、C=O键）产生偶极矩，形成部分正极（δ⁺）和部分负极（δ⁻）。例如，羟基（-OH）中氧原子带部分负电，氢原子带部分正电。

亲水性
极性基团易与水分子形成氢键，使化合物溶于水。典型代表包括羧基（-COOH）、氨基（-NH₂）和磺酸基（-SO₃H）。

二、常见极性基团类型

含氧基团
- 羟基（-OH）：存在于醇、酚中，提供氢键供体/受体能力。
- 羧基（-COOH）：酸性基团，可解离为-COO⁻，增强水溶性（如乙酸）。
- 羰基（C=O）：见于醛、酮，具有强极性（丙酮偶极矩≈2.9 D）。
含氮基团
- 氨基（-NH₂）：碱性基团，可质子化为-NH₃⁺（如氨基酸中的赖氨酸）。
- 酰胺基（-CONH₂）：蛋白质肽键的关键组分，形成分子间氢键。
含硫基团
- 巯基（-SH）：参与二硫键形成（如蛋白质结构稳定）。
- 磺酸基（-SO₃H）：强酸性，用于染料和药物增溶（如磺胺类药物）。

三、功能与应用

生物分子作用
- 蛋白质中极性氨基酸（丝氨酸、天冬氨酸）通过氢键维持三维结构及酶催化活性。
- DNA碱基的极性基团（如鸟嘌呤的-NH₂）参与氢键配对，保障遗传信息准确复制。
材料与药物设计
- 药物分子引入极性基团（如羟基、羧基）可改善水溶性和靶向性（如阿司匹林含-COOH）。
- 表面活性剂的亲水头通常含磺酸基或季铵盐基团，降低液体表面张力。

四、与极性基团相关的关键概念

概念	说明
偶极矩（μ）	量化极性大小，单位德拜（D）。水分子μ=1.85 D，甲烷μ=0 D 。
氢键	极性基团（如-OH、-NH₂）与电负性原子间的强作用力，影响沸点及溶解度。
亲水-疏水平衡	分子中极性/非极性基团比例决定两亲性（如磷脂构成细胞膜双分子层）。

来源参考：

IUPAC《化学术语纲要》（Compendium of Chemical Terminology）
《生物化学原理》（Lehninger Principles of Biochemistry）
《有机化学》（Organic Chemistry by Paula Yurkanis Bruice）
《分子生物学》（Molecular Biology of the Cell）

网络扩展解释

极性基团是指分子中正负电荷中心不重合的基团，其极性可通过偶极矩（μ）量化，通常要求μ > 0.5。以下是详细解释：

1. 定义与核心特征

电荷分布：极性基团的电子分布不均匀，导致一端显正电性，另一端显负电性（如羟基—OH、羧基—COOH）。
偶极矩公式：μ = ql，其中q为电荷量，l为正负电荷中心的距离。偶极矩越大，极性越强。

2. 常见类型与分类

根据偶极矩大小，极性基团可分为以下类别：

强极性基团：羧酸（—COOH）、羟基（—OH）、氨基（—NH₂）、磺酸基（—SO₃H）等。
中等极性基团：酰胺（—CONH₂）、醛基（—CHO）、酮基（—CO—）等。
弱极性基团：醚键（—O—）、硝基（—NO₂）等。

示例排列顺序（由弱到强）：
醚类 < 硝基 < 胺类 < 酯类 < 酮类 < 醛类 < 醇类 < 羧酸类。

3. 对物质性质的影响

亲水性：极性基团易与水形成氢键，增强分子在水中的溶解度。
介电性：在电场中储存或损耗电能的能力，表现为高介电常数和介电损耗。
应用：用于萃取剂设计（如胶束萃取）、高分子材料改性（如增强亲水特性）等。

4. 与非极性基团的区别

非极性基团（如烃基—CH₂—、苯环）的正负电荷中心重合，偶极矩μ ≈ 0。这类基团通常表现为疏水性，常见于聚乙烯、聚丙烯等高分子材料。

如需进一步了解具体基团特性或应用场景，可参考上述来源中的详细分类及案例。