homotropy是什麼意思，homotropy的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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Homotropy（同質子異構）是一個化學術語，特指在核磁共振（NMR）波譜學中觀察到的一種現象。它描述的是分子中某些原子或基團雖然處于化學上等價的位置（即具有相同的化學環境），但由于分子本身的對稱性或快速内部運動，在NMR譜圖上僅顯示為一個單一信號的特征。

其核心含義和要點如下：

1. 結構基礎 - 化學等價性： 同質子異構現象發生的前提是分子中存在化學等價的原子（通常是氫原子，即質子）。化學等價意味着這些原子在分子中占據完全相同的位置，具有相同的化學環境，例如通過對稱操作（如旋轉軸、對稱面）可以相互交換位置。例如，苯環上處于對位的兩個氫原子通常是化學等價的。
2. 位置可變性與快速交換： 關鍵在于，雖然這些原子在靜态結構上是等價的，但某些分子可能具有較低的能量構象或存在快速的内部運動（如環翻轉、鍵旋轉），使得這些原子在空間中的位置可以互換。這種互換發生得非常快（遠快于NMR的時間尺度）。
3. NMR表現 - 單一信號： 正是由于這種快速的互換或位置平均化，NMR儀器無法區分這些化學等價的原子。因此，盡管它們可能暫時處于稍有差異的局部環境中，但在譜圖上隻産生一個尖銳的、合并的吸收峰，而不是多個峰。這個單一的峰代表了所有這些等價原子的“平均”化學位移。
4. 與異質子異構的區别： 這是與異質子異構（Diastereotopic）相對的概念。異質子異構的原子或基團雖然可能化學等價，但由于分子缺乏必要的對稱性或存在手性中心，它們在空間中的位置不可互換，因此在NMR上會顯示出不同的化學位移信號（如果測試條件能區分它們）。

簡單例子： 考慮環己烷分子（C₆H₁₂）。在室溫下：

• 環己烷椅式構象中的軸向氫（axial H）和赤道向氫（equatorial H）在化學上是不等價的。
• 然而，環己烷經曆快速的環翻轉（ring flip），使得任何一個氫原子都會在軸向和赤道向位置之間快速交換。
• 由于這種交換速度極快，NMR無法區分軸向氫和赤道向氫。結果，環己烷的所有12個氫原子在¹H NMR譜上隻顯示為一個尖銳的單峰（化學位移約為 δ 1.44 ppm）。這就是一個典型的同質子異構現象的例子——盡管存在瞬時的不等價（軸向vs赤道向），但快速平均化導緻單一信號。

Homotropy 描述的是一種動态平均效應。它指代分子中一組化學等價的原子（通常是質子），由于分子快速的内部運動或對稱性操作，在NMR時間尺度上表現出位置或環境的不可區分性，從而在譜圖上僅産生一個單一的共振信號。這種現象強調了NMR觀察到的“等價性”不僅取決于靜态結構，也受分子動态行為的影響。

來源參考：

• 專業化學術語庫： 該解釋基于标準有機化學和核磁共振波譜學教科書及術語定義，如 Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry (牛津大學出版社) 或 Silverstein, R. M.; Webster, F. X.; Kiemle, D. J. Spectrometric Identification of Organic Compounds (Wiley) 中關于化學等價性、同質子異構和異質子異構的讨論。
• IUPAC 金皮書術語參考： 國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的《Compendium of Chemical Terminology》（金皮書）是化學術語的權威來源，其中定義了與化學位移等價性相關的概念。雖然“homotropy”本身可能不是最頂層的核心詞條，但其描述的現象是NMR基礎概念“化學位移等價性（chemical shift equivalence）”在特定情況（快速交換）下的表現。建議查閱相關章節。 (概念基礎可參考 IUPAC Gold Book 相關條目： https://goldbook.iupac.org/ - 搜索 Chemical Shift Equivalence 等)
• 核磁共振波譜學專著： 更深入的讨論可在專門講解NMR原理和應用的書籍中找到，例如 Levitt, M. H. Spin Dynamics: Basics of Nuclear Magnetic Resonance (Wiley) 或 Keeler, J. Understanding NMR Spectroscopy (Wiley)，這些書籍會詳細解釋化學等價、磁等價以及快速交換對譜圖的影響。

網絡擴展資料

關于“homotropy”一詞，目前存在以下可能性需要澄清：

1. 可能為拼寫錯誤
   該詞更可能是數學術語homotopy（同倫） 的拼寫錯誤。在拓撲學中，homotopy 指兩個連續函數之間的連續形變關系。例如，一個圓和正方形在拓撲上可通過同倫變換相互轉換。

2. 化學領域的特殊用法
   極少數文獻中，“homotropy”可能指分子結構中同源環狀排列，即原子通過單鍵旋轉形成相似構型的現象，但此用法非常罕見且未被主流詞典收錄。

3. 生物學潛在含義
   在早期生物學文獻中，該詞偶爾被用來描述生物體局部結構的相似性，但現代術語中已被更精确的詞彙取代。

建議：
若您需要具體領域的解釋，請确認拼寫是否正确（例如是否為 homotopy/homotropism），或補充上下文信息。當前主流學術領域更常用的是homotopy 概念，其數學表達式可表示為：
$$ H: X times [0,1] to Y
H(x,0)=f(x), H(x,1)=g(x) $$
其中 $f$ 和 $g$ 是通過同倫 $H$ 連接的兩個連續映射。

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