叔烷基英文解釋翻譯、叔烷基的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 tertiary alkyl

分詞翻譯：

叔的英語翻譯：

father's younger brother; uncle
【化】 tert-,tert.-; tertiary

烷基的英語翻譯：

alkyl
【化】 alkyl; alkyl group; alkyl radical; alkyl residue
【醫】 alkyl

專業解析

叔烷基（tertiary alkyl group）的詳細解釋

一、術語定義與核心概念

叔烷基指連接在碳原子上的烷基基團中，該碳原子（稱為叔碳原子）直接與三個其他碳原子相連，且不包含氫原子。其英文對應術語為"tertiary alkyl group" 或"tertiary alkyl"。

結構特征：叔碳原子（标記為3°碳）位于分子骨架分支點，僅通過單鍵連接三個烷基鍊（如甲基、乙基等），無氫原子直接相連。例如，在(CH₃)₃C-（叔丁基）中，中心碳原子為叔碳。
命名規則：根據IUPAC命名法，前綴“叔”（tert- 或 t-）用于标識此類基團，如 tert-butyl（叔丁基）。

二、化學特性與鑒别

反應活性：
叔烷基因空間位阻大，親核取代反應（如SN₂）難以進行，但易發生SN₁反應（因可形成穩定的碳正離子中間體）。其連接的C-H鍵鍵能較高，自由基反應中易生成穩定的叔碳自由基。

鑒别方法：
通過核磁共振氫譜（¹H NMR）可識别：叔碳原子上無氫原子，故無直接對應的氫信號；相鄰碳上氫的化學位移通常出現在δ 1.0–1.5 ppm 範圍。

三、與伯、仲、季烷基的對比

類型	碳原子類别	連接基團數	實例
伯烷基	伯碳（1°）	1個碳原子	正丙基（-CH₂CH₂CH₃）
仲烷基	仲碳（2°）	2個碳原子	異丙基（-CH(CH₃)₂）
叔烷基	叔碳（3°）	3個碳原子	叔丁基（-C(CH₃)₃）
季碳基團	季碳（4°）	4個碳原子	新戊基基團中心碳

四、應用與實例

有機合成：叔丁基（t-Bu）常用作空間保護基，因其大位阻可屏蔽反應位點（如保護羟基、羧基）。
自由基化學：叔烷基自由基（如(CH₃)₃C·）穩定性高，是自由基鍊反應的中間體。
天然産物：存在于萜類、甾體化合物中，影響分子構象與生物活性。

參考資料

邢其毅等.《基礎有機化學》（第四版）. 北京大學出版社, 2016: 第2章, 烷烴結構與命名.
IUPAC. Compendium of Chemical Terminology ("Gold Book"). 2nd ed., 2019: "tertiary carbon atom".
Jonathan Clayden et al. Organic Chemistry (2nd ed.). Oxford University Press, 2012: Section 4.3, Alkyl Group Stability.

網絡擴展解釋

叔烷基是有機化學中對烷基分類的重要概念，其核心特征和意義如下：

一、定義與結構

叔烷基指中心碳原子連接三個其他烷基的基團，屬于三級碳結構（tertiary alkyl）。以叔丁基為例，其化學式為$(CH₃)₃C⁻。這種結構具有四面體空間構型，碳原子周圍被三個甲基（或其他烷基）取代，電子雲分布均勻，穩定性較高。

二、命名規則

有機化合物中，烷基的分支狀态通過“伯、仲、叔”命名：

伯烷基：中心碳連接1個烷基（直鍊結構，如-CH₂CH₃）；
仲烷基：中心碳連接2個烷基（一個支鍊，如-CH(CH₃)₂）；
叔烷基：中心碳連接3個烷基（兩個支鍊，如-C(CH₃)₃）。

三、穩定性與電子效應

叔烷基的自由基或碳正離子穩定性較高，原因包括：

超共轭效應：三個烷基的σ鍵與中心碳的p軌道形成超共轭，分散電荷；
供電子誘導效應：烷基的推電子作用增強中心碳的穩定性；
空間位阻：周圍基團保護中心碳，減少反應活性。

穩定性次序為：叔烷基 > 仲烷基 > 伯烷基 > 甲基。

四、應用

因穩定性高，叔烷基常用于：

保護易反應官能團（如羟基、氨基）；
合成高分子材料中的惰性鍊段；
藥物設計中調整分子空間構型以增強代謝穩定性。

五、與其他烷基的區别

甲基（CH₃⁻）：僅一個碳，無分支；
伯/仲烷基：支鍊數量更少，穩定性較低。

總結來看，叔烷基通過獨特的空間結構和電子效應，在有機反應中扮演穩定中間體的角色，其應用廣泛涉及合成化學與材料科學。