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端基异构体英文解释翻译、端基异构体的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 anomer

分词翻译:

端基的英语翻译:

【化】 end group; terminal group

异构体的英语翻译:

isomer
【化】 isomer
【医】 isomer; isomeride

专业解析

端基异构体 (Duān Jī Yì Gòu Tǐ / Anomer)

在糖化学中,端基异构体(英文:anomer)特指环状单糖分子中因异头碳(anomeric carbon,即开链结构中羰基碳成环后的位置)上羟基(—OH)空间取向不同而形成的立体异构体。这类异构现象是环状单糖(如葡萄糖、果糖)的专属特征,其差异仅在于异头碳的构型,其他手性中心构型完全相同。

一、定义与核心特征

  1. 异头碳的构型差异

    环化过程中,异头碳上新生成的半缩醛羟基(hemiacetal hydroxyl)可能位于环平面的上方或下方,形成两种构型:

    • α-端基异构体:半缩醛羟基与决定单糖绝对构型的参照基团(如D-葡萄糖的C5羟甲基)呈反向(环平面下方为α-D型,上方为α-L型)。
    • β-端基异构体:半缩醛羟基与参照基团呈同向(环平面上方为β-D型,下方为β-L型)。

      来源:《有机化学》(邢其毅等编著),糖类化合物章节

  2. 动态平衡与变旋现象

    端基异构体在水溶液中可通过开链结构相互转化,达到动态平衡(如D-葡萄糖的α/β比例约为36:64),导致旋光度变化,称为变旋现象(mutarotation)。

    来源:IUPAC《Compendium of Chemical Terminology》(金皮书)

二、汉英术语解析

三、形成机制与生物学意义

  1. 成环反应中的立体选择性

    醛糖(如葡萄糖)的醛基与C5羟基反应形成吡喃环时,异头碳由sp²杂化转为sp³杂化,产生两种可能的立体构型(图1)。

    $$
    text{开链葡萄糖} rightleftharpoons alphatext{-D-吡喃葡萄糖} + betatext{-D-吡喃葡萄糖}
    $$

    来源:《Advanced Organic Chemistry》(Francis A. Carey),糖类环化反应机理

  2. 生物活性差异

    端基异构体的构型直接影响糖分子的生物功能:

    • α-D-葡萄糖:人体能量代谢的主要形式(如糖原中的连接方式)。
    • β-D-葡萄糖:纤维素的结构单元(β-1,4-糖苷键赋予其刚性)。

      来源:《Lehninger生物化学原理》(David L. Nelson),糖类代谢章节


参考文献

  1. 邢其毅, 裴伟伟, 徐瑞秋, 裴坚. 《有机化学》(第四版). 北京大学出版社.
  2. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). DOI: 10.1351/goldbook.
  3. 杨荣武. 《生物化学原理》(第三版). 高等教育出版社.
  4. Carey, F. A., & Sundberg, R. J. Advanced Organic Chemistry: Part B: Reaction and Synthesis (5th ed.). Springer.
  5. Nelson, D. L., & Cox, M. M. Lehninger Principles of Biochemistry (7th ed.). W.H. Freeman.

网络扩展解释

端基异构体(又称异头物)是糖类化合物中因环状结构形成而产生的一类特殊差向异构体,其核心特征与形成机制如下:


定义与核心概念

  1. 基本定义
    端基异构体是指糖类以氧环式结构存在时,半缩醛/酮碳原子(即异头碳,如C-1)构型相反的非对映异构体。例如,α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖即为端基异构体。

  2. 差向异构体分类
    差向异构体指分子中仅一个手性中心构型不同的非对映体,而端基异构体特指差异发生在链末端异头碳的情况。


形成机制与结构特点

  1. 环状结构的形成
    单糖(如葡萄糖)的醛基/酮基与羟基反应生成环状半缩醛/酮,导致原羰基碳(C-1)成为手性中心,产生两种环状构型。

  2. α与β构型的判断
    在哈沃斯式中,若异头碳羟基与最高编号手性碳(如吡喃糖的C-5羟甲基)处于异侧为α型,同侧为β型。


实例与现象

  1. 典型示例

    • α-D-吡喃葡萄糖与β-D-吡喃葡萄糖是最常见的端基异构体。
    • 其他糖类如半乳糖、甘露糖等也存在类似异构现象。
  2. 变旋现象
    两种异构体在水溶液中可通过开链结构互变,最终达到动态平衡(如D-半乳糖α型与β型的平衡)。


应用与意义

端基异构体的构型差异影响糖类的理化性质(如旋光性、反应活性)及生物学功能(如多糖结构识别)。其英语术语为anomer(源自希腊语“顶端”)。

如需更深入的结构图示或化学反应示例,可参考有机化学教材或糖化学相关研究文献。

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