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親電子試劑英文解釋翻譯、親電子試劑的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 electrophile; electrophilic reagent

專業解析

親電子試劑(Electrophile)是有機化學中的重要概念,指在化學反應中傾向于接受電子對形成新鍵的原子、離子或分子。其英文名源于希臘語"philos"(喜愛)與"electron"",直譯為"電子愛好者",形象描述其化學行為特性。


一、核心特征與電子特性

  1. 缺電子性

    親電子試劑通常帶有正電荷(如 H⁺、NO₂⁺)或具有不飽和鍵(如羰基碳>C=O、烯烴親電加成中的Br₂),導緻其電子雲密度較低,易受富電子物質(親核試劑)進攻。例如醛酮羰基碳因氧的電負性更強而顯正電性,成為典型親電位點。

  2. 路易斯酸性質

    根據路易斯酸堿理論,親電子試劑屬于路易斯酸(電子對受體),可與路易斯堿(電子對供體)發生配位反應。如三氯化鋁(AlCl₃)在傅-克烷基化中作為催化劑接受電子對。


二、常見類型與反應實例

類别 代表物質 典型反應
正離子型 H⁺, CH₃⁺, NO₂⁺ 硝化反應(苯環親電取代)
極性分子缺電子原子 Br₂, Cl₂, SO₃ 烯烴親電加成
路易斯酸 AlCl₃, FeCl₃, BF₃ 傅-克酰基化催化
羰基化合物 CH₃CHO, (CH₃CO)₂O 醛酮親核加成

實例解析:溴(Br₂)與乙烯加成時,Br⁺端因極性顯正電性,進攻乙烯雙鍵形成溴鎓離子中間體,後續Br⁻親核進攻完成反式加成。


三、與親核試劑的對比

特性 親電子試劑 (Electrophile) 親核試劑 (Nucleophile)
電子需求 接受電子對 提供電子對
電荷特征 正電荷或缺電子區域 負電荷或富電子區域
實例 H⁺, AlCl₃, 羰基碳 OH⁻, NH₃, CN⁻

四、實際應用領域

  1. 有機合成:親電取代(如苯環鹵化)、親電加成(如烯烴水合制醇)是構建碳骨架的關鍵步驟。
  2. 生物化學:酶促反應中,金屬離子(如Mg²⁺)作為親電子試劑激活底物,促進水解或磷酸化反應。

權威參考文獻

: IUPAC《有機化學術語》對親電性的定義

: Clayden, J. Organic Chemistry, 2nd ed. Oxford University Press. 親電試劑催化機理

: McMurry, J. Organic Chemistry with Biological Applications. Cengage Learning. 烯烴加成反應機制

: 《中國大百科全書·化學卷》"親電反應"條目

: Berg, J.M. Biochemistry. W.H. Freeman. 酶活性中心金屬離子作用

網絡擴展解釋

親電子試劑(Electrophile)是化學中一類重要的反應試劑,其核心特征為“對電子具有親和性”。以下從定義、特點、分類及反應類型進行詳細解釋:

一、定義

親電子試劑是指能夠接受電子對的原子、分子或離子。它們在反應中傾向于攻擊富含電子的區域(如雙鍵、孤對電子等),通過形成新化學鍵完成反應。

二、核心特點

  1. 電荷特性:通常帶正電荷(如H⁺、NO₂⁺)或具有空軌道(如AlCl₃的鋁原子空p軌道)。
  2. 電子需求:因電子不足,需從親核試劑獲取電子對完成反應。
  3. 結構多樣性:既包括簡單離子,也涵蓋複雜分子(如羰基化合物)。

三、常見分類與實例

類型 典型示例 來源
陽離子 H⁺(來自HCl、H₂SO₄)、NO₂⁺(硝鎓離子)
極性分子 鹵化氫(HCl)、鹵代烴(CH₃Cl)、酰鹵(RCOX)、羰基化合物(醛/酮)
可極化中性分子 Cl₂、Br₂(受反應環境影響極化産生親電性)
缺電子試劑 卡賓(:CH₂)、自由基(·CH₃)
路易斯酸 BH₃(硼烷)、DIBAL(二異丁基氫化鋁)
強酸衍生物 濃硫酸(H₂SO₄)、濃鹽酸(HCl)通過解離釋放H⁺作為親電中心

四、典型反應類型

  1. 親電加成:如烯烴與HBr的加成(H⁺首先進攻雙鍵)。
  2. 親電取代:如苯環的硝化反應(NO₂⁺攻擊苯環)。
  3. 氧化反應:有機過氧酸(如過氧乙酸)對雙鍵的環氧化。

補充說明:部分試劑(如Cl₂)本身為中性,但在反應中受極性環境誘導産生親電性,體現動态特性。實際應用中需根據反應條件判斷具體活性形式。

分類

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