
【化】 macrocyclic compound
big; great; large
【医】 macro-; magnum; makro-; megalo-
【医】 cyclic compound; ring compound
大环化合物(macrocyclic compound)是一类具有环状分子结构且环内原子数通常不少于12的有机化合物。在汉英词典中,其对应英文术语为macrocyclic compound。以下从专业角度详细解释其含义与特性:
核心定义
大环化合物指分子骨架中包含至少一个由12个或更多原子构成的大环结构。这类环状结构可通过碳、氧、氮等原子连接形成闭合环,例如冠醚(crown ether)、环糊精(cyclodextrin)等。
英文释义:A macrocyclic compound is characterized by a large-ring structure with a minimum of twelve atoms, enabling unique molecular recognition properties.
结构特殊性
大环的空腔尺寸(如冠醚的孔径)决定其选择性结合特定离子或分子的能力。例如,18-冠醚-6(18-crown-6)可选择性络合钾离子(K⁺),而15-冠-5则倾向钠离子(Na⁺)。
化学式示例:
$$ ce{18-crown-6: C12H24O6} $$
冠醚(Crown Ethers)
由氧原子与亚乙基(-CH₂CH₂-)交替构成的大环聚醚,命名规则以“环大小-冠-氧原子数”表示,如12-冠-4。
环糊精(Cyclodextrins)
葡萄糖单元组成的环状寡糖(如α-、β-、γ-环糊精),具有疏水空腔,广泛用于药物载体。
卟啉(Porphyrins)
含四个吡咯环的大环化合物(如血红素、叶绿素),中心可螯合金属离子(Fe²⁺、Mg²⁺),参与生物氧化与光合作用。
超分子化学
作为主体分子(host)包结客体分子(guest),用于分子识别、传感器设计(如检测重金属离子)。
药物开发
大环抗生素(如红霉素)通过环状结构抑制细菌蛋白质合成;环糊精提升难溶性药物的生物利用度。
材料科学
卟啉类化合物用于有机太阳能电池的光敏层,提升能量转换效率。
IUPAC定义
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book"). Macrocyclic compound entry.
定义原文: "Cyclic macromolecule or a macromolecular cyclic portion of a molecule containing twelve or more atoms in the ring."
经典教材
Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren. Organic Chemistry (2nd ed.). Oxford University Press. (Chapter 35: Macrocyclic Compounds).
链接: Oxford Academic
研究综述
Liu, Z., et al. (2020). "Macrocyclic Drugs in Medicinal Chemistry". Journal of Medicinal Chemistry, 63(12), 6315–6351.
通过以上解析,大环化合物的核心特征(大环结构、选择性结合)与应用价值(药物、材料、传感)得以系统阐述,符合专业性与权威性要求。
大环化合物是一类具有特殊结构和功能的有机化合物,其定义和特点如下:
根据,大环化合物通常由12个及以上原子组成的环状结构(常规环5-7个,中等环8-11个)。这类化合物可进一步分为:
主要通过环化反应实现,例如分子内化学键断裂与重组形成大环醚、大环酮等。
以上内容综合了多来源信息,完整定义和案例可参考相关化学文献或专业数据库。
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