對稱碳原子英文解釋翻譯、對稱碳原子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 symmetric carbon atom

分詞翻譯：

對稱的英語翻譯：

symmetry
【化】 symmetry
【醫】 symmetry

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，對稱碳原子（Symmetrical Carbon Atom）又稱手性碳原子（Chiral Carbon Atom），指一個碳原子通過共價鍵連接四個不同的原子或基團，導緻分子具有手性特征（即分子與其鏡像不能完全重合）。該概念由荷蘭化學家雅可比·亨裡克斯·範托夫于1874年首次提出，奠定了立體化學的基礎。

核心特征與判斷标準

結構特性：碳原子需滿足sp³雜化，且四個取代基互不相同。例如，乳酸分子中的中心碳原子連接-OH、-CH₃、-COOH和-H，即為典型手性碳（來源：IUPAC有機化學術語标準）。
對稱性分析：若分子存在對稱面、對稱中心或交替對稱軸，則可能抵消手性。例如，内消旋酒石酸含兩個手性碳，但因分子内部對稱性而無旋光性（來源：《基礎有機化學》邢其毅著）。

實際應用領域

手性碳的存在直接影響藥物活性，如沙利度胺的兩種對映體中，僅R構型具有鎮靜作用，而S構型導緻緻畸性（來源：FDA藥物安全報告）。在材料科學中，手性液晶的螺旋結構也源于此類碳原子的空間排列（來源：ACS Applied Materials & Interfaces期刊）。

注：由于當前文獻數據庫訪問限制，本文引用的權威來源包括IUPAC标準定義、經典教材及FDA報告，建議通過學術平台（如PubMed或ScienceDirect）檢索原始文獻驗證細節。

網絡擴展解釋

“對稱碳原子”通常指通過等性雜化形成具有高度對稱結構的碳原子，常見于sp³雜化中。以下是詳細解釋：

雜化方式與對稱性
碳原子基态僅有2個單電子，但需形成4個鍵，因此通過sp³雜化将1個s軌道與3個p軌道混合，生成4個能量、形狀完全相同的雜化軌道。這種等性雜化使軌道呈正四面體對稱分布，鍵角為109°28'，空間排列高度對稱。
結構穩定性
sp³雜化後的碳原子無孤電子對，四個軌道均參與成鍵，電子排斥力最小化，結構穩定。例如：
- 金剛石：每個碳原子以sp³雜化連接四個相鄰碳原子，形成三維網狀結構，硬度極高。
- 烷烴：碳原子通過四個單鍵連接其他原子（如CH₄），分子呈正四面體對稱。
與其他雜化方式的區别
若雜化軌道能量或參與成鍵方式不同（如sp²、sp雜化），則可能形成非對稱結構（如平面三角形或直線形）。例如，sp²雜化的碳原子（如乙烯中的雙鍵碳）因存在未雜化p軌道，導緻結構對稱性降低。

總結而言，“對稱碳原子”強調通過等性雜化實現軌道和分子幾何的對稱性，這種對稱性是物質穩定性的重要來源。