二級同位素效應英文解釋翻譯、二級同位素效應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 secondary isotope effect

分詞翻譯：

二級的英語翻譯：

【建】 secondary

同位素效應的英語翻譯：

【化】 isotope effect

專業解析

二級同位素效應（Secondary Isotope Effect）是指同位素替換對化學反應速率的影響，但這種影響并非源自直接參與化學鍵斷裂或形成的原子，而是由分子内其他位置同位素取代引起的電子結構或振動模式變化所導緻。例如，氘（D）取代氫（H）時，若反應中心鄰近的C-H鍵被氘化，可能通過改變分子振動頻率或空間位阻間接影響反應速率。

其機制可通過過渡态理論解釋：同位素替換會改變反應物與過渡态之間的零點能差異（zero-point energy difference）。與一級同位素效應不同，二級效應的能量差異通常較小（$k_H/k_D < 2$），且可能呈現反向效應（$k_D > k_H$）。這種現象在SN1反應、芳香族親電取代等非鍵斷裂主導的機理研究中具有重要表征價值。

典型實例包括環己烷衍生物的椅式構象轉換：當氘取代軸向氫時，同位素效應會通過非鍵相互作用影響構象平衡。此效應還被應用于酶催化反應機理研究，例如溶菌酶底物識别過程中氫鍵網絡的同位素敏感性分析。

根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的定義，二級同位素效應需滿足同位素位置與反應中心間隔至少兩個化學鍵的标準。這一特征使其成為區分協同機制與逐步反應路徑的重要光譜學工具，相關研究可見于《Journal of the American Chemical Society》多篇機理研究論文。

網絡擴展解釋

二級同位素效應是指同位素取代後，雖然同位素參與的化學鍵在反應中不發生斷裂，但因其質量差異導緻分子振動狀态或電子分布發生變化，從而影響反應速率的效應。這類效應通常數值較小（$k_H/k_D$在0.7-1.5之間），可分為α和β兩種類型：

1. α二級同位素效應

當同位素原子與反應中心（發生鍵斷裂的原子）直接相連時産生，例如：

機理：C-H與C-D鍵的彎曲振動自由度差異（C-H鍵更長，面外彎曲振動在過渡态與基态受約束程度不同），導緻活化能變化；
示例：某些親核取代反應中，同位素取代的α位氫雖不直接參與鍵斷裂，但會影響過渡态穩定性。

2. β二級同位素效應

當同位素原子位于反應中心的β位（相鄰原子）時産生，例如：

機理：通過超共轭效應傳遞影響，β-H(D)與α碳的p軌道重疊程度改變，導緻碳正離子中間體穩定性差異；
示例：SN1反應中，β位氘代會因超共轭減弱而降低反應速率，$k_H/k_D$可達1.0-2.3。

3. 應用意義

通過測量同位素效應數值，可推斷反應過渡态結構特征。例如：

一級效應顯著（$k_H/k_D geq 2$）提示鍵斷裂發生在決速步；
二級效應微弱則表明同位素位置與反應中心存在間接耦合。

更多詳細案例和實驗數據可參考化學動力學教材或專業文獻。