對映異構體英文解釋翻譯、對映異構體的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 enantiomer
分詞翻譯:
對的英語翻譯:
right; answer; reply; at; check; compare; couple; mutual; opposite; versus; vs
face to face
【計】 P
【化】 dyad
【醫】 Adv.; contra-; corps; ob-; p-; pair; par; para-
【經】 vs
映的英語翻譯:
mirror; reflect; shine
異構體的英語翻譯:
isomer
【化】 isomer
【醫】 isomer; isomeride
專業解析
對映異構體(Enantiomers)是指一對具有手性特征的分子,它們彼此互為不可重疊的鏡像關系,就像人的左手和右手一樣。在化學領域,尤其在立體化學中,這是一個核心概念。
1. 核心定義與特征
- 漢英對照: 對映異構體 (Duìyìng Yìgòutǐ) - Enantiomers
- 本質: 它們是由手性中心(最常見的是連接四個不同原子或基團的碳原子)的存在而産生的。一對對映異構體具有完全相同的原子組成、原子連接順序(構造)和鍵長鍵角(構型)。
- 關鍵特性: 它們最重要的物理和化學性質幾乎完全相同(如熔點、沸點、溶解度、密度、反應活性等),除了它們對平面偏振光的作用不同。
- 旋光性: 對映異構體最顯著的區别在于它們使平面偏振光發生旋轉的能力:
- 其中一個會使偏振光向右旋轉,稱為右旋體 (Dextrorotatory),用(+) 或d 表示。
- 另一個會使偏振光向左旋轉,稱為左旋體 (Levorotatory),用(-) 或l 表示。
- 它們旋轉的角度大小相等,方向相反。這種性質稱為旋光性 (Optical Activity),對映異構體因此也被稱為光學異構體 (Optical Isomers)。
2. 鏡像關系與不可重疊性
- 對映異構體之間的關系是嚴格的實物與鏡像的關系。無論你如何旋轉其中一個分子,都無法使其與它的鏡像分子完全重疊。這種關系是判斷兩個分子是否是對映異構體的根本标準。
3. 生物活性的差異
- 雖然在大多數化學環境中性質相同,但在生物體系中,對映異構體常常表現出顯著的差異。這是因為生物體内的受體、酶等大分子本身也具有手性,對手性分子的識别具有高度專一性。
- 例如,一種對映體可能是有效的藥物,而其對映體可能無效甚至有毒副作用(如“反應停”事件)。
- 在氣味、味道等方面也可能不同。
4. 外消旋體
- 當一對對映異構體以等量混合物形式存在時,稱為外消旋體 (Racemate or Racemic Mixture),通常用(±) 或dl 表示。
- 外消旋體不表現旋光性,因為兩個對映體的旋光作用相互抵消。
5. 表示方法
- Fischer投影式: 常用于表示單糖、氨基酸等分子的立體構型。
- 楔形式: 用實線楔形(表示伸向紙面前方)和虛線楔形(表示伸向紙面後方)表示基團的空間取向。
- R/S命名系統: 基于Cahn-Ingold-Prelog規則,對手性中心進行絕對構型的标記(R或S),這是區分對映異構體的标準方法。例如,(R)-乳酸和(S)-乳酸互為對映異構體。
對映異構體關鍵特性對比表
特性 |
對映異構體之間 |
外消旋體 |
鏡像關系 |
互為不可重疊的鏡像 |
等量對映體的混合物 |
旋光性 |
旋光度大小相等,方向相反(一個+,一個-) |
無旋光性(旋光相互抵消) |
物理性質 |
幾乎完全相同(熔點、沸點、溶解度等) |
可能不同于單一對映體 |
化學性質 |
在非手性環境中相同 |
在非手性環境中相同 |
生物活性 |
通常顯著不同(藥理、代謝、毒性等) |
取決于各對映體的活性和比例 |
權威來源參考:
- 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 對手性、對映異構體、立體化學術語的定義是其全球标準。 (來源: IUPAC Gold Book - https://goldbook.iupac.org/)
- 經典教材如Clayden, J., Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry (2nd ed.) 或McMurry, J. (2016). Organic Chemistry (9th ed.) 對立體化學和對映異構體有深入系統的講解。 (來源: Clayden et al., Organic Chemistry; McMurry, Organic Chemistry)
- 大學化學課程網站,如MIT OpenCourseWare 的有機化學課程材料,提供了關于對映異構體的清晰解釋和示例。 (來源: MIT OpenCourseWare - Chemistry)
網絡擴展解釋
對映異構體(Enantiomer)是有機化學中一類特殊的立體異構體,其特點是分子結構互為鏡像且無法完全重合,類似于人的左右手關系。以下是詳細解釋:
核心概念
-
手性中心
對映異構體的存在通常源于分子中存在至少一個手性碳原子(即連接四個不同原子或基團的碳)。例如,乳酸分子(CH₃CHOHCOOH)中的第二個碳即為手性中心。
-
鏡像對稱性
兩者的空間排列呈非重疊的鏡像關系。若将其中一個分子置于鏡面前,其鏡像結構即為對應的對映異構體。
物理化學性質
- 相同點:熔點、沸點、密度等物理性質通常一緻;在非手性環境中的化學反應速率相同。
- 差異點:
- 旋光性:對偏振光的旋轉方向相反,一個為右旋(标記為+或d),另一個為左旋(标記為-或l),但旋光度絕對值相等。
- 生物活性:在生物體内可能表現出截然不同的作用。例如:
- 左旋多巴(L-DOPA)可治療帕金森病,而右旋異構體無效;
- 沙利度胺的R構型有鎮靜作用,S構型則導緻胎兒畸形。
命名與表示
- 費歇爾投影式:通過平面投影展示三維結構,手性碳位于交叉點。
- R/S命名法:根據基團優先順序(Cahn-Ingold-Prelog規則)确定構型,如R-乳酸和S-乳酸。
實際意義
- 藥物研發:FDA要求手性藥物需分别測試異構體的安全性和有效性。
- 材料科學:手性分子可能影響液晶或高分子的光學性能。
- 自然界中的存在:生物體内氨基酸多為L型,糖類多為D型。
公式示例:
比旋光度計算公式
$$
[alpha]^t_lambda = frac{alpha}{l cdot c}
$$
其中,$alpha$為實測旋光度,$l$為光程(dm),$c$為溶液濃度(g/mL)。
若需進一步了解拆分對映異構體的方法(如手性色譜法)或具體案例分析,可提供補充說明。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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