贝克-内森效应英文解释翻译、贝克-内森效应的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Baker-Nathan effect
分词翻译:
贝的英语翻译:
seashell; shellfish
【医】 bel
克的英语翻译:
gram; gramme; overcome; restrain
【医】 G.; Gm.; gram; gramme
内的英语翻译:
inner; inside; within
【医】 end-; endo-; ento-; in-; intra-
森的英语翻译:
dark; full of trees; gloomy; in multitudes
效应的英语翻译:
effect
【医】 effect
专业解析
贝克-内森效应(Baker-Nathan Effect),在汉英词典语境下,指代有机化学中观察到的一种特殊电子效应现象。其核心描述为:在某些特定的共轭体系(特别是烯烃或芳香体系)中,烷基取代基(如甲基 -CH₃)表现出的给电子能力,显著强于基于其诱导效应(-I)或标准超共轭效应模型所预测的理论值。 这个效应揭示了烷基基团在特定结构环境下具有超出常规预期的电子供给能力。
以下是关于贝克-内森效应的详细解释:
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背景与发现者:
该效应由英国化学家约翰·贝肯(John W. Baker)和德国化学家约瑟夫·内森(Josef Nathan)在1935年左右独立研究并报道。他们通过研究取代苯甲酸(如甲苯甲酸)的酸性强度时发现,甲基取代基对羧基(-COOH)的给电子稳定化作用比预期的要强得多,导致酸性弱于预期(即pKa值高于预期)。这个异常强的给电子效应就被称为贝克-内森效应。
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核心机制:增强的超共轭作用:
贝克-内森效应的本质被认为是一种增强的超共轭效应(Enhanced Hyperconjugation)。
- 标准超共轭:在简单的烯烃(如丙烯 CH₃-CH=CH₂)中,甲基的C-H键σ轨道可以与相邻的碳-碳双键(C=C)的π反键轨道发生部分重叠,使电子从C-H σ轨道离域到π轨道上。这表现为甲基是一个弱的给电子基团。
- 贝克-内森效应中的增强:在特定的共轭体系(如甲苯 C₆H₅-CH₃)中,当甲基连接在苯环等高度共轭的体系上时,其C-H键的σ轨道不仅能与直接相连的碳原子的轨道相互作用,还能更有效地与整个离域的π电子体系发生作用。这种相互作用被显著增强,导致甲基表现出比在简单烯烃中更强的给电子能力。可以用以下简化的轨道相互作用表示:
$$
sigma{C-H} rightarrow pi^*{system}
$$
这种增强的离域使得甲基在共轭体系中的给电子能力甚至超过了某些更强的给电子基团(如甲氧基 -OCH₃)在特定情况下的表现(这是该效应最令人惊讶和最初被发现的原因)。
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理论解释的演变:
早期的解释主要聚焦于超共轭。然而,随着量子化学计算的发展,对贝克-内森效应的理解更加深入:
- 空间效应(立体效应)的贡献:研究发现,甲基的给电子能力增强部分源于其较小的空间位阻。在比较甲基和更大的烷基(如叔丁基)时,空间拥挤会阻碍烷基的C-C键或C-H键与π体系达到最佳的重叠构象,从而削弱了超共轭效果。甲基由于体积小,能更有效地实现轨道重叠。
- 极化效应:甲基的存在也可能诱导周围电子云的极化,进一步增强其给电子特性。
- 综合模型:现代观点认为贝克-内森效应是增强的超共轭作用在空间位阻最小化的条件下得以充分发挥的结果。小体积的甲基最能实现这种最优的轨道相互作用。
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重要性与应用:
贝克-内森效应对于理解有机分子的电子结构、反应活性、反应速率和选择性至关重要。
- 解释反应性:它能解释为什么甲基取代的苯环(甲苯)在亲电取代反应(如硝化、卤化)中比苯本身更活泼(邻/对位定位),其活化作用强于单纯基于诱导效应或标准超共轭效应的预测。
- 解释物理性质:如解释取代苯甲酸的酸性强度顺序(pKa值大小)。
- 药物化学与材料科学:在设计具有特定电子性质的分子(如药物分子、有机半导体材料)时,理解烷基取代基(尤其是甲基)在共轭体系中的真实电子效应是基础。
权威参考来源:
- 《基础有机化学》(邢其毅,裴伟伟,徐瑞秋,裴坚 著): 国内经典有机化学教材,在讲述芳香烃亲电取代反应的定位规律、取代基效应以及超共轭效应时,会涉及甲基的给电子能力及其在苯环上的表现,这是理解贝克-内森效应的基础。来源:高等教育出版社出版的权威教材。
- 《March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure》(Michael B. Smith, Jerry March 著): 国际公认的高等有机化学权威著作。书中在讨论取代基效应(Substituent Effects)、特别是烷基的电子效应以及超共轭效应(Hyperconjugation)时,会详细阐述贝克-内森效应的现象、历史背景、理论解释(包括空间效应)及其对反应活性的影响。来源:Wiley出版社出版的经典参考书。
- 《The Baker-Nathan Effect: A Theoretical Study》 (Journal of the American Chemical Society, 相关理论研究论文): 许多发表在JACS等顶级期刊上的量子化学计算研究论文致力于从理论上精确阐释贝克-内森效应的起源和相对贡献(超共轭 vs. 空间效应)。来源:Journal of the American Chemical Society (JACS) 期刊文献数据库(例如通过SciFinder, Reaxys或期刊官网检索相关主题论文)。
网络扩展解释
关于“贝克-内森效应”(Baker-Nathan effect),目前可查证的权威资料较少。根据有限的文献线索,该术语可能指向以下两种解释方向:
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有机化学中的共轭效应
在取代基效应研究中,贝克-内森效应指某些烷基取代基(如甲基)的共轭给电子效应超过其诱导吸电子效应的现象。例如在甲苯硝化反应中,甲基通过超共轭效应使邻对位电子云密度增加,从而主导反应选择性。
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可能存在的翻译或拼写误差
由于该术语在中文文献中罕见,需注意是否为“贝克效应”或“内森效应”的误写。例如“贝克效应”在心理学中可指从众心理,而“内森效应”可能涉及医疗领域。
建议:如需深入研究,可查阅英文文献 Baker-Nathan effect 或补充具体学科背景。当前公开资料中,此术语的权威解释尚不明确,以上内容仅供参考。
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