季碳原子英文解釋翻譯、季碳原子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 quaternary carbon atom
【醫】 quatenary carbon atom

分詞翻譯：

季的英語翻譯：

season
【醫】 season
【經】 qtr

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

季碳原子（Quaternary Carbon Atom）是有機化學中描述碳原子成鍵狀态的專業術語，指同時與四個碳原子直接相連的碳中心。該術語對應英文"quaternary carbon"，源自拉丁語"quaternarius"（四元組合），最早由IUPAC在《有機化學命名法》中系統定義。其結構特征可通過新戊烷（2,2-dimethylpropane）分子直觀展現，中心碳原子通過單鍵連接四個甲基基團，形成高度對稱的四面體結構：

$$ begin{aligned} &text{CH}_3 &quad | text{CH}_3-text{C}-text{CH}_3 &quad | &text{CH}_3 end{aligned} $$

這類碳原子在有機分子中具有特殊性質：

立體阻礙效應顯著，影響分子反應活性（《高等有機化學》，Smith, 2018）
常出現在穩定自由基和碳正離子結構中（Journal of Organic Chemistry, 2020）
與分子剛性密切相關，例如甾體化合物骨架含多個季碳（PubChem數據庫記錄CID5997）
工業應用廣泛，如聚異丁烯中的季碳結構決定材料彈性（《高分子化學原理》，Stevens, 2022）

在藥物研發領域，季碳原子可增強分子代謝穩定性，典型案例包括抗抑郁藥帕羅西汀（結構含兩個季碳中心）和抗癌藥物紫杉醇（含三個季碳）。牛津大學化學系研究顯示，約18%的FDA批準藥物分子包含季碳結構（Nature Reviews Chemistry, 2023）。

網絡擴展解釋

季碳原子是有機化學中對碳原子分類的重要概念，具體指與四個碳原子直接相連的碳原子，常用符號4°表示。以下為詳細解析：

1.定義與結構特點

核心定義：季碳原子是完全被其他四個碳原子包圍的碳原子，其四個價鍵均與碳相連，因此不連接任何氫原子。
結構示例：例如，在化合物(CH₃)₂C(CH₃)₂ 中，中間的碳原子連接四個甲基（-CH₃），即為季碳原子。

2.化學性質

高穩定性：由于四個碳原子形成空間位阻，季碳原子的化學活性較低，不易參與取代或加成反應。
無氫特性：季碳原子因不連氫原子，無法發生與氫相關的反應（如脫氫、氧化等）。

3.在命名中的意義

季碳原子常出現在複雜有機物的支鍊結構中，如叔丁基（(CH₃)₃C-）的支鍊末端可能含有季碳原子。
在烷烴異構體命名時，季碳的存在會影響分子結構的複雜度，例如“新戊烷”中的中心碳即為季碳。

4.與其他碳原子的區别

根據連接碳原子數量，碳原子分為四類：
- 伯碳（1°）：連1個碳（如甲烷中的碳）；
- 仲碳（2°）：連2個碳；
- 叔碳（3°）：連3個碳；
- 季碳（4°）：連4個碳。

季碳原子是高度支鍊化和穩定的碳原子類型，廣泛存在于複雜有機分子（如甾體、萜類化合物）中。其無氫特性與空間結構使其在有機反應中表現出獨特的惰性。如需進一步了解命名規則，可參考有機化學教材中“正、異、新”分類的詳細說明。