氮环化合物英文解释翻译、氮环化合物的近义词、反义词、例句
英语翻译：
【机】 azo-cycle compound
分词翻译：
氮的英语翻译：
azote; nitrogen
【医】 Az.; azote; N; nitrogen
环化合物的英语翻译：
【医】 cyclic compound; ring compound
专业解析
氮环化合物（Nitrogen Heterocycles） 指分子结构中含有一个或多个氮原子作为环成员的杂环化合物。它们是构成众多天然产物、药物及功能材料的关键骨架，在有机化学和生物化学中占有核心地位。
一、核心定义与结构特征
- 杂环基础：区别于仅含碳原子的碳环（如苯环），氮环化合物属于杂环化合物范畴，其环状结构由碳原子和至少一个氮原子共同构成 。
- 氮原子作用：氮原子可提供孤对电子参与共轭体系（如吡啶），或具有碱性/亲核性（如吡咯烷），显著影响化合物的物理性质与化学反应性 。
- 代表性结构：
- 五元环：吡咯（Pyrrole）、咪唑（Imidazole）
- 六元环：吡啶（Pyridine）、嘧啶（Pyrimidine）
- 稠环：吲哚（Indole）、嘌呤（Purine）
二、分类与生物重要性
- 生物碱类：如尼古丁（吡啶环）、咖啡因（嘌呤环），具有显著生理活性 。
- 遗传物质组分：DNA/RNA中的碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶）均含氮杂环结构 。
- 药物核心骨架：超60%的上市药物含氮杂环，例如抗菌药磺胺嘧啶、抗病毒药阿昔洛韦 。
三、合成与应用领域
- 合成方法：
- 经典反应：Paal-Knorr合成（吡咯）、Hantzsch合成（吡啶）
- 现代催化：过渡金属催化C-N键偶联构建杂环 。
- 工业应用：
- 医药：靶向抗癌药物（如EGFR抑制剂吉非替尼含喹唑啉环）
- 材料科学：OLED发光材料（三嗪衍生物）、离子液体（咪唑鎓盐） 。
权威参考来源：
- IUPAC《有机化学术语》：杂环化合物定义 Gold Book: Heterocyclic Compounds
- 《Advanced Organic Chemistry》：氮杂环电子结构分析（ISBN 978-1-119-45128-2）
- NIH PubChem数据库：生物碱分类 PubChem: Alkaloids
- Nature《核酸化学》：碱基结构综述 doi:10.1038/nchem.2679
- J. Med. Chem.：氮杂环药物统计 doi:10.1021/acs.jmedchem.9b00322
- ACS Catalysis：杂环合成方法 doi:10.1021/acscatal.0c04500
- Chem. Rev.：功能材料中的氮杂环 doi:10.1021/acs.chemrev.9b00582
网络扩展解释
氮环化合物（Nitrogen-containing heterocyclic compounds）是一类有机化合物，其分子结构中至少含有一个由氮原子和其他原子（通常为碳）组成的环状骨架。这类化合物广泛存在于天然产物、药物和功能材料中，具有重要的化学和生物活性。
1. 基本结构与分类
- 杂环定义：环状结构中除碳外，至少含有一个其他杂原子（如氮、氧、硫）。氮环化合物是杂环化合物的主要分支。
- 常见类型：
- 单环：如吡咯（五元环，1个氮）、吡啶（六元环，1个氮）、嘧啶（六元环，2个氮）。
- 稠环：如吲哚（苯环与吡咯环稠合）、喹啉（苯环与吡啶环稠合）。
2. 典型特性
- 芳香性：多数氮环具有芳香性，如吡啶的六元环符合休克尔规则（含6π电子）。
- 酸碱性：
- 吡咯（五元环）因孤对电子参与共轭，呈弱酸性（pKa≈17）；
- 吡啶（六元环）孤对电子未参与共轭，呈弱碱性（pKb≈8.8）。
- 配位能力：氮原子可提供孤对电子，与金属形成配合物（如卟啉环中的铁）。
3. 重要应用领域
- 药物化学：
- 吡啶环：存在于维生素B3（烟酸）、抗结核药物异烟肼；
- 嘧啶环：构成DNA/RNA碱基（胞嘧啶、胸腺嘧啶），抗癌药物5-氟尿嘧啶。
- 材料科学：卟啉环用于光敏染料（如叶绿素）、有机半导体材料。
- 生物分子：血红素（含卟啉环）、生物碱（如咖啡因、尼古丁）均含氮环结构。
4. 合成方法
- 经典反应：
- Paal-Knorr合成法（吡咯类）；
- Hantzsch二氢吡啶合成（吡啶衍生物）。
- 现代策略：过渡金属催化偶联反应、C-H键活化构建复杂氮环。
氮环化合物因其独特的电子结构和多样的反应性，成为有机化学的核心研究对象。从天然产物的生物活性到人工合成药物的设计，再到功能材料的开发，其应用贯穿多个学科领域。
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