和化学家一起到厨房探秘

<正>在每家每户的厨房里,蔬菜、肉类等各种食材经过烹饪变换出一盘盘餐桌上的菜肴,这里面发生色、香、味的变化,让人不禁生出许多好奇。厨师们凭借经验制出美食,或许并不知其所以然,而化学家一定可以胸有成竹地告诉你答案。千百年来,化学从未远离厨房。早在古代,人们就学会了利用化学反应来制作新的食物和配料,比如酿造醋和酱、用盐卤制作豆腐;为了让食物的颜色美观,人们很早就使用天然色素为食物着色;     

利用磁场加速化学反应

直至最近,一些化学家还拒绝承认外加磁场可以加速化学反应(极低温下的反应除外),他们说,由于外加磁场所提供的能量比化学反应中原子和分子的能量变化小得多,所以磁场不会影响化学反应速度。这些化学家之所以有这种看法,是因为他们把化学反应过程简单地看成热力学过程,事实上,化学反应     

化学的第四要素存在吗?

每一瞬间全世界所发生的形形色色的化学反应是无法统计的。化学反应的时间有长有短,比如:树木经过几十万年而形成煤。炸药在极短的瞬间完成爆炸过程。人类为了获得所需要的材料,特别重视对反应速度的控制。目前化学家利用了三种基本的控制化学反应速度的方法,即改变温度和压力,或者采用加速反应的物质——催化剂,换句话说,温度、压力和催化剂是现代化学的三要素。但在最近10～15年里,化学家     

化学的激光革命——相干光的能力正迅速地变为许多化学分支学科的新动力

通常,化学家是确实知道在一化学反应发生之前某种物料的成分的。此外,他们也知道——或者懂得如何找出——在化学反应达到他们的目的和一种产品到手之后的组成。但是要了解反应的中间产物——即那些化学过程中的各步,那些发生在百万分之几或亿万分之几秒以内甚至更快的片段化学反应——长期以来这是化学科学的一项难以捉摸的目标。化学家无法“冻结”那些反应,比如说就象摄影师所能做到的那样,     

化学呈现出新的生机

含锡和汞等元素的催化剂能加速化学反应,但也污染了环境.化学家们发现,酶是其最佳的替代物.     

最简单的化学反应

化学反应时分子究竟是怎样变化的?化学家正在为寻求答案而努力工作.他们设法用量子物理的理论来理解化学反应,至今已有60多年了.现在,现代强大的计算机使理论家能够对最简单的化学反应进行精细的量子计算;同时发展起来的高能激光器使实验工作者能够在实验室里以前所未有的细致程度研究这种反应.一个化学物理学的新时代已显露曙光.     

福井的化学求索之路

化学家们的一个宿愿就是揭示化学反应的本质、了解化学反应的机制、预计化学反应的结果。日本第一位诺贝尔化学奖获得者福井谦一教授,以他的“前线轨道理论”为探索实现这一宿愿的道路作出了独创性的贡献。那么,他     

化学钟和化学混沌

多数化学家相信化学反应的过程总是可以预见的.但是有些无机和有机化学的催化反应却以奇特的无规则的方式进行.     

激光在快化学中的应用

许多有用的化学反应是缓慢的,需要数小时才能完成。然而,许多其它一些在气体或液体中进行的反应在不足一秒之内就进行完毕。研究化学反应快慢(叫做反应动力学科学)的化学家把这类反应看作是快反应。但是过去的十年中,脉冲激光技术的发展使得化学家能够观察反应时间短于十亿分子一秒(一个毫微秒)的超快化学反应。现在,我们可以买到能够产生微微秒脉冲的激光器。确实,新泽西贝尔电话实验室的查克·尚克(Chuck Shank)及其同事目前已经制成仅仅持续几个毫微微秒的激光脉冲。快化学反应首次成为可能是在1949年。当时在剑桥大学的罗伯特·诺里什(Robert Norrish)和乔治·波特(George Porter)提出这样的思想:用大功率的闪光使分子裂解进而分析所形成的碎片。这一技术即所谓的闪光光解使得诺里什和波特获得了1960年的诺贝尔奖。     

催化“抗体”

美国伯克里加利福尼亚的化学家利用一种“抗体”来催化没有酶的反应。在人体中,抗体是一种复杂的蛋白质,通过识别并结合外来分子以保护人体免受感染。这种特性已引起化学家的注意,他们想利用它作为“人工酶”来加速化学反应。他们已制成一种能催化 Diels—Alder 反应的抗体。后者是有机化学家     

单分子微正则系综振动选模反应速率常数的计算

近来,实验和理论的研究表明,在特定条件下,某些化学反应可以在振动激发态上进行.这方面的深入研究无疑将推动实验和理论化学家实现自己一直追求的目标——使化学反应在其一定的条件下按照予先设计的特定振动模式激发态下进行.按照标准过渡状态理论,总能量为E的     

康尼查罗怎样论证原子-分子学说

本文是《伟大的化学家阿梅狄奥·阿伏伽德罗》的续篇。前文谈到,直到1860年卡尔斯鲁厄国际化学家代表大会时,由于意大利化学家康尼查罗对阿伏伽德罗假说进行了充分的、合理的论证,原子-分子学说才被化学界所接受。那么:在十九世纪五十年代理论化学的状况如何呢?康尼查罗是怎样统一了各种分歧意见而把原子-分子学说整理成一个     

第三种催化剂

催化剂是我们熟知的可以加速化学反应的物质,目前比较常用的催化剂是金属催化剂和酶.近年来,化学家开发出第三种催化剂,即有机催化剂.2021年的诺贝尔化学奖颁给了第三种催化剂应用的倡导者——德国科学家本杰明·利斯特和美国科学家大卫·麦克米伦,他们的突出贡献是推动了不对称有机催化领域的发展.     

食物中的营养素

<正>在化学家和营养学家的眼里,世界上的食物不管如何琳琅满目,究其本质来说都是各种营养素的组合,其中对人体作用最大的六大营养素是:蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、无机盐和水。也有人认为膳食纤维是第七大营养素。     

激光在化学上的应用

在八十年代里,激光将愈来愈多地应用于化学。化学家正在因袭旧事,探索着催化剂的温度、压力和浓度的正确配合。这是减弱并断裂化学键以完成化学反应所必需的。可是较好的办法总是单纯为需要断裂的化学键提供所需的精确能量。激光能够满足这一需要,因为它是一种强能源,而且从紫外线到微波,它们都可以调     

诺贝尔奖得主亨利·陶布逝世

因阐述化学反应中的电子如何在分子间活动而获得诺贝尔化学奖的亨利·陶布(H enryTaube),2005年11月16日在他曾任教20多年的斯坦福大学校园的家中逝世,享年89岁。陶布博士主要研究一些分子从其他分子中争夺电子的反应。这些反应被称之为氧化还原反应,是一种“还原”、“氧化”的过程,化学家用它来定义得到电子和失去电子的过程。这种氧化还原反应随处可见,例如在引擎燃烧、植物的光和作用以及动物的呼吸过程中。斯坦福大学化学教授约翰·布劳曼(John Braum an)说:“陶布博士为研究这些化学反应的具体过程总结了一套系统的经验规则”,陶布…     

铁氧化物的生物矿化

生物无机化学的很多内容虽然都是研究水溶液中金属络合物的结构和光谱性质,但目前化学家们正在将注意力转向研究生物无机固态过程。研究生物无机铁氧化物可以很好地来了解生物化学反应的复杂性和精密性。例如,趋磁性的细菌能够利用磁铁石的特有性质在地磁场内遨游。普通的帽贝依靠一种铁—蛋白的复合物来获取它们的食物。     

束缚叶绿素中的镁原子

英国剑桥的两个化学家丹尼斯(I. S. Denniss)和桑德斯(K. M. Sanders)所发明的一种简单的新技术,能够控制住叶绿素分子中心镁原子的不需要的反应活性,从而使得叶绿素分子的其余部分可以进行范围广泛得多的化学反应。过去由于中心镁原子能够与其他分子的碳-氧双键相连接,通过分     

萃取有机相中凝胶态的形成与FT-IR光谱

从70年代末吴瑾光等发现皂化酸性萃取剂是一个形成油包水型微乳状液(w/o mi-croemulsion)的过程以来,萃取有机相的聚集态结构研究越来越受到萃取化学家和胶体化学家的重视.各种传统的测试手段(如金属离子的液液分配平衡、界面张力的测定等)及现代化实验方法如FT-IR,NMR,TEM,LS(光散射),PCS(光子相关光谱)等被用来研究萃取有机     

当代“炼金术士”:有机化合物自动合成机

<正>8月10-14日,正值全世界化学家齐聚旧金山参加美国化学会2014年秋季会议之际,《自然》杂志推出了一组"2014:化学家的选择"专题报道,其中有描述化学家尝试构建自动合成有机化合物的"梦之机器",也有对制备形貌单一的纳米管的合成方法的描述,包括在实验室中模拟光合作用以及尝试用一种廉价的浴盐(氯化镁)制造太阳能电池。尽管上述尝试会面临诸多挑战,相信,经过化学家们的不懈努力和探索,化学领域终将会出现令人期待的变化。——编者