超共轭效应英文解释翻译、超共轭效应的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 hyper conjugation; hyperconjugation; no-bond resonance
quasi-conjugation
分词翻译:
超的英语翻译:
exceed; go beyond; overtake
【计】 hyperactive
【医】 per-; ultra-
共轭效应的英语翻译:
【化】 conjugative effect
专业解析
超共轭效应(Hyperconjugation)是分子中σ键电子与相邻的π键或空轨道发生离域作用的现象。这一概念最早由化学家Robert S. Mulliken于1939年提出,用于解释分子稳定性和反应活性的异常现象。在汉英词典中,该术语对应"hyperconjugation",词根源自希腊语"hyper"(超越)和拉丁语"conjugare"(连接),强调电子超越单键限制的离域特性。
从作用机制分析,超共轭效应包含两种主要类型:
- σ-π超共轭:如丙烯分子中C-Hσ键与C=Cπ键的相互作用,通过部分电子转移增强双键稳定性(参考:IUPAC Gold Book术语库
- σ-p超共轭:典型表现为碳正离子中C-Hσ键与空p轨道的电子共享,如(CH₃)₃C⁺的稳定性高于CH₃⁺(引用:《Advanced Organic Chemistry》第5版
该效应在有机化学中有重要应用价值,包括:
- 解释分子构象偏好(如乙烷交叉式构象更稳定)
- 预测反应中间体稳定性
- 理解共价键极性变化规律
现代理论通过NBO(自然键轨道)分析和分子轨道计算证实,超共轭作用能贡献10-15 kcal/mol的稳定化能量(数据来源:MIT开放课程《有机化学II》。实验证据包括红外光谱中C-H键伸缩频率降低,以及核磁共振谱中特定质子化学位移异常等现象。
网络扩展解释
超共轭效应是有机化学中一种重要的电子离域现象,指σ键中的电子(如C-H或C-C)与相邻的空p轨道、非键轨道或反键π轨道之间的相互作用,通过电子云的部分重叠形成更大的分子轨道,从而增强分子稳定性。以下是其核心要点:
1.作用机制
- 电子离域:σ键的电子(如C-H的σ电子)与邻近的p轨道或π轨道发生部分重叠,形成离域体系。例如,在碳正离子中,β位的C-H σ电子可通过离域填充正电荷周围的空p轨道,分散电荷以稳定结构。
- 轨道类型:涉及σ轨道与空p轨道、反键π轨道(σ/π)或孤对电子的相互作用。
2.影响因素
- β位C-H键数量:与正电荷或双键相邻的β位C-H键越多,超共轭效应越强(如甲基>乙基>叔丁基)。
- 轨道匹配:需要σ键与相邻轨道的空间取向满足一定重叠条件。
3.效应特点
- 弱于共轭效应:超共轭的电子离域程度较低,稳定性贡献较小(共轭能通常低于10 kJ/mol)。
- 分子稳定性:通过分散电荷或降低局部电子密度,使碳正离子、自由基等中间体更稳定。
4.实际应用
- 解释结构稳定性:例如,丙烯中甲基的C-H σ键与双键的π轨道超共轭,增强烯烃稳定性;碳正离子的稳定性顺序为:叔>仲>伯(与β-H数量相关)。
- 反应选择性:超共轭可影响反应的过渡态能量及产物分布,如邻位交叉构象的稳定性。
5.与共轭效应的区别
- 轨道类型:共轭效应涉及π-π或p-π轨道的平行重叠,而超共轭是σ轨道与其他轨道的非平行部分重叠。
- 强度差异:共轭效应通常更强,如苯的共轭能约150 kJ/mol,而超共轭能一般不足10 kJ/mol。
公式示例
对于碳正离子的稳定性,超共轭效应可表示为:
$$
text{稳定性} propto sum (text{β-C-H键数量})
$$
若需进一步了解具体应用或案例,可参考来源中的详细分析。
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