非質子性溶劑英文解釋翻譯、非質子性溶劑的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 non-protonic solvent
分詞翻譯:
非的英語翻譯:
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【計】 negate; NOT; not that
【醫】 non-
質子的英語翻譯:
proton
【化】 hydrion; merron; proton
【醫】 proton; uron
溶劑的英語翻譯:
dissolvent; menstruum; resolvent; solvent
【化】 dissolvent; solvent
【醫】 dissolvent; solvent; solventia
專業解析
非質子性溶劑(Aprotic Solvent)指不含有可解離的質子(H⁺)或酸性氫原子的溶劑。這類溶劑的特點是分子結構中不存在與氧、氮等強電負性原子直接相連的氫原子(如 O-H、N-H 鍵),因此無法提供質子參與質子轉移反應。其英文術語 "aprotic" 源自希臘語前綴 "a-"(無)與 "protic"(質子的),直譯為“非質子的”。
核心特性與常見類型
- 無酸性氫:分子中不含易解離的 H⁺,如二甲基亞砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、乙腈等。其極性氫(如丙酮的甲基氫)酸性極弱,不參與質子傳遞 。
- 高極性/低極性并存:既包含強極性溶劑(如 DMSO,介電常數 ε=46.7),也包含弱極性溶劑(如四氫呋喃 THF,ε=7.6)。極性取決于分子偶極矩而非質子供給能力 。
- 溶解特性:對離子化合物和有機分子均有良好溶解性,尤其適合穩定陰離子中間體(如碳負離子),廣泛用于親核取代反應 。
與質子性溶劑的對比
特性 |
非質子性溶劑 |
質子性溶劑(如水、乙醇) |
質子供給能力 |
無 |
強 |
對陰離子作用 |
弱溶劑化,提高反應活性 |
強溶劑化,降低反應活性 |
典型代表 |
DMF, DMSO, 六甲基磷酰胺 |
甲醇, 乙酸, 甲酸 |
應用場景
- 有機合成:促進 SN2 反應(如 Williamson 醚合成)、格氏試劑制備(需無水條件)。
- 電化學:用作锂電池電解液組分(如碳酸乙烯酯),因其高穩定性與離子導電性 。
- 光譜分析:核磁共振(NMR)常用氘代非質子溶劑(如 CD3CN)避免質子信號幹擾 。
參考文獻
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology ("aprotic solvent"定義).
- Reichardt, C.; Welton, T. Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry. Wiley-VCH.
- Smith, M. B.; March, J. March's Advanced Organic Chemistry. John Wiley & Sons.
- Organic Syntheses (格氏反應溶劑選擇指南).
- Xu, K. Chem. Rev. (電解液溶劑綜述).
- Gottlieb, H. E. J. Org. Chem. (NMR 溶劑數據).
網絡擴展解釋
非質子性溶劑(又稱非質子傳遞溶劑或無質子溶劑)是指質子自遞反應極其微弱或不存在的一類溶劑。其分子中通常不含可解離的酸性氫(如羟基或氨基的氫),也不參與質子傳遞過程。以下從定義、分類、特點及應用等方面詳細解釋:
1.定義與基本特性
非質子性溶劑的核心特征是缺乏質子傳遞能力,無法像水或醇類等質子性溶劑那樣通過氫鍵與溶質形成強相互作用。這類溶劑根據極性可進一步分為:
- 偶極非質子溶劑:如二甲亞砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈等,具有高極性和弱接受質子傾向,但無法提供質子。
- 惰性溶劑:如苯、四氯化碳等,幾乎不參與溶質的酸堿反應,僅通過範德華力溶解物質。
2.與質子性溶劑的對比
- 質子性溶劑(如水、乙醇):含有可形成氫鍵的羟基或氨基,能通過質子傳遞增強溶質的酸性或堿性。
- 非質子性溶劑:無酸性氫,無法形成氫鍵,但偶極非質子溶劑可通過偶極作用溶解離子型化合物。
3.化學性質與應用
- 促進特定反應機制:非質子極性溶劑(如DMF)常用于SN2反應,因其能穩定親核試劑而不與之競争質子,從而提高反應速率。
- 溶解能力:可溶解多種無機鹽(如氯化鋅、氯化鉀)及極性有機物,在有機電化學和分析化學中應用廣泛。
- 非水滴定:適用于弱酸或弱堿的滴定分析,通過選擇不同溶劑調節被測物的酸堿性。
4.典型溶劑舉例
- 偶極非質子溶劑:DMSO(溶解性強)、DMF(用于SN2反應)、乙腈(色譜常用)。
- 惰性溶劑:己烷、甲苯(用于低極性反應體系)。
非質子性溶劑通過其獨特的化學性質,在有機合成、電化學及分析化學中發揮重要作用。選擇時需結合溶劑的極性、反應機制及溶解需求,例如SN2反應優先選用DMF,而惰性溶劑適合自由基反應。
分類
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