單分子酸催化烷氧斷裂英文解釋翻譯、單分子酸催化烷氧斷裂的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 unimolecular acid-catalyzed alkyl-oxygen cleavage
分詞翻譯:
單的英語翻譯:
odd; single
【醫】 azygos; mon-; mono-; uni-
分子的英語翻譯:
element; member; molecule; numerator
【計】 molecusar
【化】 molecule
【醫】 molecule
酸催化的英語翻譯:
【化】 acid catalysis
烷的英語翻譯:
alkyl
【機】 camphane; menthane
氧的英語翻譯:
oxygen
【醫】 o; O2; oxy-; oxygen; oxygenium; phlogisticated gas
斷裂的英語翻譯:
part; rupture
【計】 break-away; breakout
【化】 breakage; cracking; failure breaking; fracture
【醫】 fragmentation
專業解析
在漢英詞典視角下,“單分子酸催化烷氧斷裂”是一個描述特定有機化學反應機制的術語。其核心含義可拆解并英譯如下:
- 單分子 (Unimolecular):指該反應步驟的速率僅取決于一種反應物分子的濃度,遵循一級反應動力學。在反應機理中,常表示為SN1 (親核取代單分子) 或E1 (消除單分子) 機制的關鍵步驟。
- 酸催化 (Acid-catalyzed):指反應需要酸(通常為質子酸 H+)作為催化劑來促進反應進行。酸的作用通常是質子化底物中的氧原子,使其成為更好的離去基團。
- 烷氧 (Alkoxy):指烷基與氧原子相連的基團(-OR,其中 R 代表烷基)。在此語境下,“烷氧”特指底物分子中需要斷裂的C-O 鍵 的氧原子端連接着烷基。
- 斷裂 (Cleavage/Breakage):指化學鍵(此處特指C-O 鍵)的斷裂。
綜合解釋 (Detailed Meaning):
“單分子酸催化烷氧斷裂”描述了一種有機化學反應機理:在酸催化劑(如 H+)的作用下,含有烷氧基(-OR)的化合物(如醚 ROR' 或酯 RCOOR')發生 C-O 鍵的斷裂。該斷裂過程的關鍵步驟是單分子步驟,即決定反應速率的步驟隻涉及一個分子(通常是質子化後的底物分子)發生解離。具體過程通常如下:
- 質子化 (Protonation):酸催化劑(H+)與底物分子中的氧原子(烷氧基的氧)結合,形成質子化的中間體(如 ROH+R' 對于醚,或 RCOH+OR' 對于酯)。這一步通常是快速且可逆的。
- 速率決定步驟 - 單分子解離 (Rate-Determining Step - Unimolecular Dissociation):質子化的中間體發生自發解離(單分子過程),導緻C-O 鍵斷裂,生成一個碳正離子(R+)和一個中性分子(如 R'OH 對于醚,或 R'OH 對于酯)。這一步是慢步驟,決定了整個反應的速率,其速率隻與質子化底物的濃度成正比(一級反應)。
- 後續步驟 (Subsequent Steps):生成的碳正離子(R+)可以:
- 與體系中的親核試劑(如 H2O, R'OH)結合發生親核取代(SN1),得到最終産物(如醇 ROH)。
- 或發生消除反應(E1),生成烯烴。
典型實例:
- 叔丁基醚的酸催化水解: (CH3)3COCH3 + H+ → (CH3)3COH + CH3OH。反應經過 (CH3)3COH+CH3 中間體,其解離生成 (CH3)3C+ 和 CH3OH 是單分子步驟。
- 叔醇酯的酸催化水解:同樣涉及質子化酯羰基氧後,C-OR' 鍵的單分子斷裂生成碳正離子和醇。
權威參考來源:
- 該反應機理是有機化學教材中關于親核取代(SN1)和消除反應(E1)的标準内容,詳細闡述可參考:邢其毅, 裴偉偉, 徐瑞秋, 裴堅. 《基礎有機化學》第四版. 北京大學出版社. (該教材對 SN1/E1 機理及酸催化斷裂有系統論述)。
- March, J. 《March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure》. Wiley. (權威高等有機化學專著,對各種反應機理包括酸催化裂解有深入探讨)。
- Carey, F. A.; Sundberg, R. J. 《Advanced Organic Chemistry》 Part A: Structure and Mechanisms. Springer. (對反應機理的分類和詳細步驟有清晰描述)。
網絡擴展解釋
單分子酸催化烷氧斷裂(縮寫為Aal1)是一種酯類在酸性條件下的水解反應機理,主要適用于空間位阻較大的酯(如叔醇酯、二苯甲醇酯)。其核心是酸催化下酯的烷氧基以碳正離子形式斷裂,具體過程如下:
1. 反應機理與步驟
-
第一步:羰基質子化
酸催化劑使酯的羰基氧質子化,增強羰基碳的正電性,促進後續親核進攻。
-
第二步:水分子親核加成
質子化的羰基與水結合,形成帶正電荷的四面體中間體。此步驟中,水的氧原子作為親核試劑攻擊羰基碳。
-
第三步:烷氧基斷裂與産物生成
質子轉移到烷氧基,引發烷氧基以碳正離子形式脫離(如叔丁基碳正離子),最終生成羧酸和對應的醇。
2. 影響因素
- 酯的結構:叔醇酯、二苯甲醇酯等因生成的碳正離子更穩定,更易發生單分子斷裂。
- 質子化位點:羰基氧優先質子化(比烷氧基質子化更穩定),但烷氧基質子化對促進斷裂起關鍵作用。
3. 應用場景
該機理常見于酸性條件下的酯水解,尤其是空間位阻大的酯類。例如,叔丁酯水解時,因叔丁基碳正離子穩定性高,反應更傾向單分子路徑。
如需進一步了解雙分子酸催化機理(Aal2)或其他反應細節,可查閱文獻或化學教材。
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