对称性禁阻英文解释翻译、对称性禁阻的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 symmetry forbidden

分词翻译：

对称的英语翻译：

symmetry
【化】 symmetry
【医】 symmetry

禁的英语翻译：

ban; bear; imprison; prohibit; restain oneself; stand; taboo

阻的英语翻译：

block; hinder; obstruct
【医】 lock

专业解析

在汉英词典视角下，“对称性禁阻”（Symmetry-Forbidden）是一个量子化学和分子轨道理论中的核心概念，指特定化学反应或物理过程因分子轨道对称性不匹配而难以发生或效率极低的现象。以下是详细解释：

一、术语定义与英汉对照

对称性禁阻 (Symmetry-Forbidden)
指反应路径中，反应物与产物的分子轨道对称性无法通过连续变化相互转化，导致反应能垒过高或选择规则禁止其发生。例如，在周环反应中，若前线轨道（HOMO/LUMO）的对称性不满足匹配条件，反应会被禁阻。
对称性允许 (Symmetry-Allowed)
反义概念，当轨道对称性匹配时反应可顺利进行（如Woodward-Hoffmann规则允许的环加成反应）。

二、原理与科学依据

轨道对称性守恒原理
由R. B. Woodward和R. Hoffmann提出（1965），强调反应过程中分子轨道对称性必须守恒。若基态反应物到产物的轨道对称性断裂，反应需克服更高能垒，成为“热禁阻”过程。

数学表述：

$$ langle Psi_i | hat{H} | Psi_f rangle = 0 $$ 其中 (Psi_i) 和 (Psi_f) 为初末态波函数，(hat{H}) 为哈密顿算符，积分值为零表明跃迁禁阻。
光化学与热化学路径差异
- 热禁阻：基态对称性不匹配（如[4+4]环加成）
- 光允许：激发态可突破对称性限制（吸收光子后电子占据轨道对称性改变）。

三、实例说明

电环化反应
- 4n电子体系（如丁二烯）：
  热反应对旋（对称性允许），顺旋（对称性禁阻）。
- 4n+2电子体系（如己三烯）：
  热反应顺旋允许，对旋禁阻。
Diels-Alder反应
双烯体（HOMO）与亲双烯体（LUMO）对称性匹配时为允许反应；若对称性排斥（如两组分均为电子给体/受体），则反应禁阻。

四、权威参考文献

Woodward, R. B.; Hoffmann, R. The Conservation of Orbital Symmetry; Verlag Chemie: Weinheim, 1970. （轨道对称性守恒奠基著作）
Fleming, I. Frontier Orbitals and Organic Chemical Reactions; Wiley, 1976. （前线轨道理论经典）
Clayden, J. et al. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press, 2012, Chapter 35. （周环反应教学权威）

五、实际应用意义

对称性禁阻概念指导了：

合成设计：选择光/热条件规避禁阻路径
材料科学：调控分子电子结构以优化反应活性
酶催化研究：解释生物体系中低能垒反应机制。

网络扩展解释

对称性禁阻是化学中用于描述协同反应难易程度的核心概念，其核心含义为：当反应物与产物的分子轨道对称性不一致时，反应难以发生。以下从理论与应用角度详细解释：

一、理论背景

分子轨道对称守恒原理
由R.B. Woodward和R. Hoffmann提出（），指出协同反应中，若反应物的分子轨道对称性与产物一致（对称性允许），则反应容易进行；若不一致（对称性禁阻），则反应受阻。例如，电环化反应中，轨道对称性匹配与否直接决定反应能否发生。
前线轨道理论（FMO）的视角
该理论强调反应中最高占据分子轨道（HOMO）与最低未占分子轨道（LUMO）的对称性匹配。若两者对称性不匹配（如一个轨道为对称中心，另一个为反对称），则反应为对称性禁阻。例如，乙烯环加成反应中，若两分子HOMO与LUMO对称性不匹配，则反应被禁阻。

二、应用场景

周环反应类型
- 电环化反应：如丁二烯开环时，光照条件下轨道对称性不匹配，反应被禁阻（需加热改变对称性）。
- 环加成反应：如[4+2]环加成（Diels-Alder反应）因轨道对称性匹配为允许，而[2+2]环加成通常因对称性禁阻需光激发。
例外与扩展
某些反应虽理论禁阻，但可通过非协同路径（如分步机制）或激发态进行。例如，Wittig反应的四元环过渡态在基态下对称性禁阻，但实际可通过极性中间体实现。

三、相关概念对比

对称性允许：轨道对称性一致，反应易进行（如热条件下的[4π]电环化）。
禁阻跃迁：在光谱学中，因轨道对称性或角量子数限制导致的电子跃迁禁止（如d-d跃迁被拉波特定则禁阻），此为无机化学中的类似概念。

对称性禁阻的本质是分子轨道对称性对反应路径的约束，是理解协同反应选择性的关键。其理论不仅适用于有机化学的周环反应，也延伸至光谱学等领域，但具体机制需结合实验条件综合分析。