四級碳原子英文解釋翻譯、四級碳原子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 quaternary carbon atom

分詞翻譯：

四的英語翻譯：

four
【醫】 quadri-; Quat; quattuor; tetra-

級的英語翻譯：

class; grade; level; o-level; rank; stage; step
【醫】 grade

碳的英語翻譯：

carbon
【化】 carbon
【醫】 C; carbon; carboneum

原子的英語翻譯：

atom; atomy
【計】 atom
【化】 atom
【醫】 atom

專業解析

在有機化學中，“四級碳原子”（Quaternary Carbon Atom）是一個重要的結構概念，其漢英對應及詳細解釋如下：

1. 術語定義與中英對照

中文術語：四級碳原子
英文術語： Quaternary Carbon Atom
核心定義：指在有機分子中，與四個其他碳原子直接相連（即形成四個碳-碳單鍵）的碳原子。其自身不再連接氫原子或其他非碳原子（官能團）。
結構特征：四級碳原子是sp³雜化的，呈四面體幾何構型。它構成了分子的高度分支點或骨架核心。

2. 化學環境與識别

連接性：四級碳原子（常簡寫為4°碳）隻與其他碳原子成鍵。與之相連的四個基團可以是烷基、芳基、環烷基等。
對比其他碳原子類型：
- 一級碳原子 (Primary, 1°)：連接1個其他碳原子（和3個H）。
- 二級碳原子 (Secondary, 2°)：連接2個其他碳原子（和2個H）。
- 三級碳原子 (Tertiary, 3°)：連接3個其他碳原子（和1個H）。
- 四級碳原子 (Quaternary, 4°)：連接4個其他碳原子（無H）。
實例：在新戊烷（2,2-二甲基丙烷）(CH₃)₄C 中，中心碳原子是四級碳原子，它連接了四個甲基（-CH₃）基團。

3. 意義與應用

分子複雜性：四級碳原子的存在标志着分子具有高度支化的結構，常出現在複雜的天然産物（如萜類、甾體）和合成高分子中。
化學穩定性：由于沒有可反應的C-H鍵（如難以發生氧化或鹵代反應），四級碳原子本身通常化學惰性。然而，其連接的基團可能參與反應。
立體化學：如果四級碳原子是手性中心（連接四個不同的基團），它将産生對映異構體（旋光異構體），這在藥物化學和生物活性分子中至關重要。
命名規則：在IUPAC系統命名法中，識别四級碳原子有助于确定分子的主鍊和取代基。

權威參考來源：

IUPAC金皮書 (有機化學術語)：對碳原子分類（一級至四級）有明确定義，是國際标準。 (來源： International Union of Pure and Applied Chemistry)
Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry (2nd ed.). Oxford University Press. 經典有機化學教材，詳細闡述碳原子類型及其在反應性和結構中的作用。 (來源： Clayden et al., Organic Chemistry)
McMurry, J. (2016). Organic Chemistry (9th ed.). Cengage Learning. 廣泛使用的教材，清晰解釋四級碳原子的概念并給出實例。 (來源： McMurry, Organic Chemistry)
中國化學會《有機化學命名原則》：中文權威命名規則，包含對碳原子級别的界定。 (來源：中國化學會)

四級碳原子（Quaternary Carbon Atom）是有機分子中連接四個其他碳原子、自身不連氫的碳原子中心。它是分子高度支化結構的标志，化學性質相對惰性，但在立體化學（作為潛在手性中心）和複雜分子（如天然産物）構建中扮演關鍵角色。理解四級碳原子對于掌握有機化合物的結構、命名、反應性和性質至關重要。

網絡擴展解釋

四級碳原子（又稱季碳原子）是有機化學中對碳原子的一種分類，其定義和特性如下：

一、定義與結構

四級碳原子指直接與四個碳原子相連的碳原子，常用符號4°表示。例如，在化合物(CH₃)₂C(CH₃)₂中，中間的碳原子連接了四個甲基（-CH₃），因此屬于四級碳原子。

二、與其他碳原子的區别

一級碳（伯碳）：連接1個碳和3個氫（如CH₃-）。
二級碳（仲碳）：連接2個碳和2個氫。
三級碳（叔碳）：連接3個碳和1個氫。
四級碳（季碳）：連接4個碳且不含氫。

三、化學性質

穩定性高：四級碳原子是四類碳原子中穩定性最高的。
無氫原子：因所有化學鍵均與其他碳相連，無法形成羟基（-OH）或其他含氫官能團，故無法參與酯化等需要氫參與的反應。

四、應用與實例

四級碳常見于支鍊烷烴或複雜分子結構中，例如2,2-二甲基丙烷（新戊烷）的中心碳原子即為四級碳。這類結構在藥物和高分子材料中可能影響分子的剛性或穩定性。

如需進一步了解不同碳級數的反應差異，可參考有機化學教材或相關文獻。