電環化反應英文解釋翻譯、電環化反應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 electrocyclic reaction

分詞翻譯：

電的英語翻譯：

electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

環化的英語翻譯：

【化】 cyclization

反應的英語翻譯：

feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response

專業解析

電環化反應（Electrocyclic Reaction）是有機化學中一類重要的周環反應（pericyclic reaction），指在光或熱條件下，共轭多烯烴（conjugated polyene）分子兩端的碳原子通過環狀過渡态（cyclic transition state）形成新的σ鍵而閉環，或者逆反應中環狀化合物開環生成共轭多烯烴的過程。該反應具有高度的立體選擇性（stereoselectivity），其立體化學過程遵循伍德沃德-霍夫曼規則（Woodward-Hoffmann rules）。

反應機制與特征

成鍵方式
反應涉及共轭體系兩端碳原子間直接形成新的σ鍵（閉環）或斷裂σ鍵（開環），π電子體系隨之重組。例如，1,3-丁二烯在加熱條件下發生對旋（conrotatory）閉環生成環丁烯，而在光照下發生順旋（disrotatory）閉環。
立體化學控制
反應的立體選擇性由反應條件（熱或光）和共轭體系中的π電子數決定：
- 4nπ電子體系（如丁二烯）：熱反應為對旋，光反應為順旋。
- 4n+2π電子體系（如己三烯）：熱反應為順旋，光反應為對旋。
  這一規律由Woodward和Hoffmann通過分子軌道對稱守恒原理（conservation of orbital symmetry）闡明。
可逆性
電環化反應通常是可逆的，閉環與開環的方向受熱力學控制（如環張力、共轭穩定性影響）。例如，環丁烯加熱開環生成丁二烯，而環己二烯則傾向于閉環以維持芳香性。

應用與實例

電環化反應廣泛用于合成環狀化合物，尤其在天然産物合成中具有關鍵作用：

維生素D合成：7-脫氫膽固醇在光照下發生電環化開環，生成維生素D₃前體。
萜類化合物合成：單萜、倍半萜等天然産物的環系構建常依賴此類反應。
材料化學：光響應分子開關的設計常利用電環化反應的可逆性實現結構互變。

權威參考文獻

IUPAC定義與分類
國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）将電環化反應歸類為周環反應，強調其協同機理和無中間體的特征。

來源：IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), "electrocyclic reaction" entry.
理論依據
Woodward和Hoffmann在1965年提出的軌道對稱性規則，為預測電環化反應的立體化學提供了理論基礎。

來源：Woodward, R. B.; Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 1965, 87, 395.
中文術語規範
中國化學會《有機化學命名原則》将"electrocyclic reaction"統一譯為"電環化反應"，強調其電子重組與成環特性。

來源：《有機化學命名原則》（2017年版），科學出版社。
經典教材闡釋
Clayden等學者在《Organic Chemistry》中詳細分析了己三烯電環化反應的立體選擇性及能壘。

來源：Clayden, J. et al. Organic Chemistry, 2nd ed., Oxford University Press, 2012, pp. 1023–1027.

網絡擴展解釋

電環化反應是有機化學中一類重要的周環反應，其核心特征是共轭烯烴末端碳原子通過π電子重組形成σ鍵，生成環狀結構（或逆過程開環）。以下是綜合多個權威來源的詳細解析：

定義與基本特征

反應本質
電環化反應是鍊型共轭體系的兩個末端碳原子之間通過π電子環化形成σ鍵的單分子反應，或該過程的逆反應。反應結果表現為減少一個π鍵并新增一個σ鍵，例如共轭二烯烴閉環生成環烯烴，或環烯烴開環變為共轭烯烴。
反應條件
反應通常在加熱或光照下進行，且兩種條件下産物的立體構型不同。

反應機理與立體化學規律

分子軌道理論解釋
根據前線軌道理論（HOMO/LUMO理論），熱反應中基态分子的最高占據軌道（HOMO）起主導作用，而光照激發态下分子躍遷至LUMO軌道。軌道對稱性決定了末端碳原子的旋轉方式：
- 順旋（Conrotatory）：兩末端碳原子同方向旋轉（如均順時針或逆時針）。
- 對旋（Disrotatory）：兩末端碳原子反方向旋轉。
選擇規則
共轭碳原子數目決定旋轉方式：
- 4n個共轭碳（如丁二烯）：熱反應順旋，光反應對旋。
- 4n+2個共轭碳（如己三烯）：熱反應對旋，光反應順旋。

應用與意義

合成化學
電環化反應廣泛用于構建環狀結構分子，尤其在天然産物合成和藥物化學中，例如維生素D的合成。
立體選擇性控制
通過調節溫度或光照條件，可精準控制産物的立體構型，為複雜分子設計提供重要手段。

示例說明

以丁二烯電環化為例：

熱條件：順旋閉環生成反式環丁烯。
光照條件：對旋閉環生成順式環丁烯。

以上内容綜合了分子軌道理論、實驗規律及實際應用，主要參考來源包括搜狗百科、周環反應理論解析以及分子軌道對稱性研究。