缔合作用英文解释翻译、缔合作用的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 association
分词翻译:
合的英语翻译:
add up to; be equal to; close; combine; join; proper; shut; suit; whole
【医】 con-; sym-; syn-
作用的英语翻译:
affect; effect; intention; action; motive; operation
【医】 action; effect; process; role
【经】 role
专业解析
缔合作用 (Association) 在化学领域,特别是物理化学和高分子化学中,指两个或两个以上的相同或不同分子(或离子、原子团)通过非共价键作用力可逆地结合形成较复杂的分子聚集体的过程。这种结合通常是动态的、可逆的,且不涉及原子间电子的共享或转移(即不形成共价键)。其英文对应术语为Association。
其核心含义和特点包括:
-
非共价键结合的本质:缔合作用主要依靠分子间作用力实现,包括:
- 氢键 (Hydrogen Bonding):如水中水分子间的缔合、羧酸(如乙酸)的二聚体形成 。
- 范德华力 (van der Waals Forces):包括偶极-偶极相互作用、诱导力和色散力,在非极性分子或大分子聚集时起重要作用 。
- 疏水作用 (Hydrophobic Interaction):在水溶液中,非极性分子或基团倾向于聚集以减少与水的接触面积,是生物大分子(如蛋白质)折叠和缔合的关键驱动力 。
- 静电作用 (Electrostatic Interaction / Ionic Bonding):带相反电荷的离子或分子间的吸引力,在电解质溶液和聚电解质行为中很重要 。
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可逆性与动态平衡:缔合过程通常是可逆的。缔合体(如二聚体、胶束、复合物)与其单体组分之间存在着动态平衡。这种平衡受温度、浓度、溶剂性质、pH值等因素的影响。例如,表面活性剂分子在溶液中达到临界胶束浓度 (CMC) 时会缔合成胶束,稀释或升温可导致胶束解离 。
-
形成的聚集体:缔合作用可以形成多种不同大小和结构的聚集体:
- 二聚体 (Dimer):两个分子缔合,如乙酸二聚体。
- 低聚缔合体 (Oligomeric Associates):少量分子缔合。
- 胶束 (Micelles):表面活性剂分子在水溶液中形成的球形、棒状或层状聚集体。
- 反胶束 (Reverse Micelles):表面活性剂在非极性溶剂中形成的聚集体,极性头朝内。
- 囊泡 (Vesicles):由双亲分子(如磷脂)形成的封闭双层结构。
- 超分子组装体 (Supramolecular Assemblies):通过分子识别和自组装形成的更复杂有序的结构 。
-
重要的物理化学现象与应用:缔合作用解释了众多重要的物理化学现象,并具有广泛的应用价值:
- 溶液性质:影响溶液的依数性(如沸点升高、凝固点降低)、粘度、电导率、光散射行为等。例如,缔合型液体(如醇、羧酸)的粘度通常高于非缔合型液体 。
- 表面活性剂科学:胶束化是表面活性剂发挥增溶、乳化、润湿、起泡等作用的基础 。
- 高分子科学:缔合型聚合物(如含疏水基团改性的水溶性聚合物)通过分子间缔合形成物理交联网络,显著增稠或具有独特的流变性能 。
- 生物化学与生命科学:蛋白质的四级结构(亚基缔合)、DNA双螺旋结构(碱基配对)、酶与底物的识别结合、细胞膜的脂质双分子层形成等都涉及复杂的缔合作用。
- 超分子化学:研究分子间作用力驱动下分子识别、自组装和形成功能超分子结构体的学科,其核心就是各种缔合作用 。
缔合作用是一种普遍存在于化学和生物体系中的基本过程,它通过相对较弱的、可逆的非共价相互作用,驱动分子自发地组织成具有特定结构和功能的聚集体。理解缔合作用的原理对于阐释物质性质、设计功能材料和研究生命过程都至关重要。
参考来源:
- 天津大学物理化学教研室. 《物理化学》 (第六版). 高等教育出版社. (Chapter on Molecular Interactions & Solutions)
- Atkins, P., & de Paula, J. Physical Chemistry (Various Editions). Oxford University Press. (Chapters on States of Matter & Molecules in Motion)
- Alberts, B., et al. Molecular Biology of the Cell (Various Editions). Garland Science. (Chapters on Protein Structure & Cell Membranes)
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). Online Version. Term: "association". (IUPAC Gold Book Website)
- Rosen, M. J. Surfactants and Interfacial Phenomena (Various Editions). Wiley. (Chapters on Micellization)
- Lehn, J. M. Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives. Wiley-VCH. (Introduction & Core Concepts)
- Glass, J. E. (Ed.). Associative Polymers in Aqueous Media. ACS Symposium Series. American Chemical Society. (Overview Chapters)
网络扩展解释
缔合作用是化学中的一种分子间相互作用现象,其核心特征及解释如下:
一、基本定义
缔合作用指相同或不同分子之间通过非化学键作用力(如氢键、偶极作用等)形成可逆结合的过程。这种结合不改变分子的化学性质,且缔合体可在特定条件下解离为单个分子。
二、主要特点
- 作用力类型:以氢键、偶极-偶极作用为主,能量较低(通常不超过41.86千焦/摩尔)。
- 可逆性:缔合与解离处于动态平衡,如温度升高或介质极性增强时,缔合作用减弱。
- 能量特性:缔合过程通常为放热反应。
三、影响因素
- 温度:温度升高会破坏氢键等弱作用力,导致缔合度降低。
- 介质极性:高极性溶剂中,分子间作用力被削弱,缔合减少。
- 分子结构:极性分子(如水、乙醇)更易发生缔合。
四、实际应用
- 生物领域:参与蛋白质三级、四级结构的形成,维持生物大分子空间构象。
- 食品工业:白酒窖藏时,乙醇与水分子缔合使酒体更柔和。
- 溶液行为:水分子通过氢键缔合形成四面体笼架结构,影响水的物理性质。
五、与化学键的区分
缔合作用不涉及电子共享或转移,作用强度远低于共价键或离子键(如氢键能约为18.9 kJ/mol,而共价键通常为200-400 kJ/mol)。
示例:液态水中,多个H₂O通过氢键形成(H₂O)ₙ缔合体,但加热后氢键断裂,缔合度下降,表现为黏度降低。
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