有机化学的研究热点与发展前景

第一篇：有机化学的研究热点与发展前景

有机化学的发展前沿与研究热点

20世纪、有机立体化学等。下面介绍其中的一部分分支学科，使我们了解有机化学的发展前沿和研究热点。（1）有机合成化学

这是有机化学中最重要的基础学科之一，它是创造新纪的有机化学，从实验方法到基础理论都有了巨大的进展，显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中，直接或间接地为人类提供了大量的必需品。与此同时，人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。展望未来，有机化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程，有机化学将会得到更迅速的发展。有机化学的迅速发展产生了不少分支学科，包括有机合成、金属有机、元素有机、天然有机、物理有机、有机催化、有机分有机分子的主要手段和工具，发现新反应、新试剂、新方法和新理论是有机合成的创新所在。1828年德国化学家维勒用无机物氰酸铵的热分解方法，成功地制备了有机物尿素，揭开了有机合成的帷幕。100多年来，有机合成化学的发展非常迅速。

有机合成发展的基础是各类基本合成反应，不论合成多么复杂的化合物，其全合成可用逆合成分析法（Retrosynthesis Analysis）分解为若干基本反应，如加成反应、重排反应等。每个基本反应均有它特殊的反应功能。合成时可以设计和选择不同的起始原料，用不同的基本合成反应，获得同一个复杂有机分子目标物，起到异曲同工的作用，这在现代有机合成中称为“合成艺术”。在化学文献中经常可以看到某一有机化合物的全合成同时有多个工作组的报导，而其合成方法和路线是不同的。那么如何去评价这些不同的全合成路线呢?对一个全合成路线的评价包括：起始原料是否适宜，步骤路线是否简短易行，总收率高低以及合成的选择性高低等。这些对形成有工业前景的生产方法和工艺是至关重要的，也是现代有机合成的发展方向。

（2）金属有机化学和有机催化

金属有机化学在20世纪有机化学中是最活跃的研究领域之一，其中特别是与有机催化联系在一起。均相催化使有机化学、高分子化学、生命科学及现代化学工业发展到一个新的水平。金属有机化学使人们认识到无机化学和有机化学交叉产生的金属有机化学会产生如此巨大的活力和作用；同时还发现许多金属有机化合物在生物体系内有重要的生理功能，如维生素B12，引起了生物学界的关注。由于金属有机化学的本身结构和功能的特殊性，以及广泛的应用前景，它在21世纪将有更大的发展。

含有碳-金属键的化合物种类甚多，至今还有不少元素周期表上的金属元素尚无合成的金属有机化合物。因此，金属有机化合物的合成方法有待进一步研究和深入。如1849年就制得乙基锌〔Zn（C2H5）2〕，发现它有极好的反应性能；以后才相继制得含锂、钠、钾、镁、铝、汞、锡等的金属有机化合物。但直到20世纪50年代才发展到主族元素和过渡元素的金属有机化合物。金属有机化合物的结构和性能关系是一个很广泛和重要的研究领域。如茂金属催化剂，它是烯烃聚合反应的新型催化剂；现在又发现二茂铁可做燃烧催化剂。应用金属有机化合物作为光学材料、电子材料和医药也是正在开发的领域。在21世纪将会发现更多具有各种特殊功能、可用作功能材料的金属有机化合物。金属有机化合物在有机合成的均相催化反应中起着十分重要的作用。往往在金属有机化合物催化下产生一系列的有机合成反应。各种金属有机化合物的催化活性是不同的，将其应用于有机合成中将会产生各种不同的反应。有机反应催化剂的研制趋势是模拟那些能起催化反应的酶。这些模拟酶的选择性催化剂将在化学合成中呈现日新月异的新局面，故有的诺贝尔化学奖获得者称其为化学酶。（3）天然有机化学

天然有机化学是研究来自自然界动植物的内源性有机化合物的化学。大自然创造的各种有机化合物使生物能生存在陆地、高山、海洋、冰雪之中。发掘和认识自然界的这一丰富资源是世界发展和人类生存的需要，是有机化学主要研究任务之一，也是认识世界的基础研究。从事天然产物化学研究的目的是希望发现有生理活性的有效成分，或是直接用于临床药物和用于农业作为增产剂和农药，或是发现有效成分的主结构作为先导化合物，进一步研究其各种衍生物，从而发展成一类新药、新农药和植物生长调节剂等。对于自然界的天然产物，有机化学家和药物化学家长期以来一直对它具有广泛的兴趣，并从中已经获得了许多新药和先导化合物。

（4）物理有机化学

物理有机化学研究有机分子结构与性能的关系，研究有机化学反应机理及用理论计算化学的方法来理解、预见和发现新的有机化学现象。对有机分子结构与性能的关系以及对有机化学反应机理的研究，是希望从实验数据中找到其内在的规律，并提高到理论化学的高度来理解和认识。

①分子结构测定目前，有机化合物结构测定所用的波谱（紫外、红外、核磁共振、质谱）和X-射线单晶结构分析等已经能测定大多数有机分子的结构，但对于结构很复杂的生物大分子或存在量极微的有机化合物结构的测定尚有待于分析仪器设备的不断发展。如目前已有800兆核磁共振仪，更高级的已在研制中。某些新型的显微镜也正在发展之中，例如可以直接观察单个分子及其结构的显微术。这一领域的发展可能导致一系列生物大分子的发现，并测定它们的一级结构以及二、三级结构，了解分子在空间的排列以及分子-分子体系是如何组合的。这是物理有机化学研究的基础工作，只有了解清楚分子结构，才有可能联系其性能，研究结构与性质的关系。

②反应机理随着对反应过渡态及反应活性中间体的研究和确证，往往一个有机化学反应将不单纯是某一类反应机理，而是涉及多类有机反应历程，如自由基反应会涉及电子转移反应。现有的研究进展表明，对任何一个有机化学反应历程，最终必须搞清楚反应过程中原子和分子的碰撞及重组情况，不同反应步骤的速率及反应中能态和相关能量。因此在研究有机反应机理中发现新的反应机理是一个方面，而搞清楚已知反应历程的速率、能量也是控制有机化学反应的一个重要方面。

③分子间的弱相互作用分子间的弱相互作用决定参与反应的分子间的识别，因而决定反应的选择性；它还决定分子间的聚集方式。研究分子间弱相互作用及其后果是十分重要的。（5）生物有机化学

生物有机化学的主要研究对象是核酸、蛋白质和多糖三种主要生物大分子及参与生命过程的其他有机化合物分子。它们是维持生命机器正常运转的最重要的基础物质。

核酸是信息分子，负担着遗传信息的储存、传递及表达功能。近10年来对核糖核酸的研究发现，除上述功能之外，它还显示出独特的催化活性，即有着酶一样的作用。这大大加深了对核酸和蛋白质这两类重要生命基础物质的性质和相互关系的认识。核酸研究的深入发展，深刻揭示了DNA复制、转录、RNA前体加工、蛋白质生物合成过程中的相互关系，从而了解许多疾病的病因与核酸的相关性，为核酸在医学上的应用开拓了广阔的前景。

全新蛋白质是蛋白质研究中的一个新领域。国际上正在尝试按化学、生物、催化等性质的需要合成新的蛋白质分子，对酶蛋白和膜蛋白的研究和模拟将起到重要作用。

多糖也是生物体内的重要信息物质。目前多糖研究侧重于分离、纯化、化学组成及生物活性测定等方面。对多糖的溶液构象、空间结构与功能的关系都还未深入研究。要深入研究多糖结构和功能的关系，必须首先在将其分离、分析和合成方法上有所突破。模拟酶的研究。模拟酶的主客体分子间的相互识别与相互作用已取得了可喜的进展。此外在酶的模拟方式上最近出现了所谓催化性抗体的新策略，这种设想有可能创造出新型的高效、高选择性催化剂。

生物膜化学和细胞信号传导的分子基础是生物有个重要研究领域，对医学、卫生、农业生产均会产生深远的影响。

第二篇：有机化学的发展前沿和研究热点

有机化学的发展前沿和研究热点

有机化学的研究对象是有机化合物, 它研究有机化合物的组成、结构、性质、合成、变化，以及伴随这些变化所发生的一系列现象。

20世纪的有机化学，从实验方法到基础理论都有了巨大的进展，显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中，直接或间接地为人类提供了大量的必需品。与此同时，人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。展望未来，有机化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程，有机化学将会得到更迅速的发展。

有机化学的迅速发展产生了不少分支学科，包括有机合成、金属有机、元素有机、天然有机、物理有机、有机催化、有机分析、有机立体化学等。下面就其中的一部分分支学科来说，了解有机化学的发展前沿和研究热点。(1)有机合成化学

这是有机化学中最重要的基础学科之一，它是创造新有机分子的主要手段和工具，发现新反应、新试剂、新方法和新理论是有机合成的创新所在。1828年德国化学家维勒用无机物氰酸铵的热分解方法，成功地制备了有机物尿素，揭开了有机合成的帷幕。100多年来，有机合成化学的发展非常迅速。

有机合成发展的基础是各类基本合成反应，不论合成多么复杂的化合物，其全合成可用逆合成分析法分解为若干基本反应，如加成反应、重排反应等。每个基本反应均有它特殊的反应功能。合成时可以设计和选择不同的起始原料，用不同的基本合成反应，获得同一个复杂有机分子目标物，起到异曲同工的作用，这在现代有机合成中称为“合成艺术”。在化学文献中经常可以看到某一有机化合物的全合成同时有多个工作组的报导，而其合成方法和路线是不同的。那么如何去评价这些不同的全合成路线呢?对一个全合成路线的评价包括：起始原料是否适宜，步骤路线是否简短易行，总收率高低以及合成的选择性高低等。这些对形成有工业前景的生产方法和工艺是至关重要的，也是现代有机合成的发展方向。

(2)金属有机化学和有机催化

金属有机化学在20世纪有机化学中是最活跃的研究领域之一，其中特别是与有机催化联系在一起。均相催化使有机化学、高分子化学、生命科学及现代化学工业发展到一个新的水平。金属有机化学使人们认识到无机化学和有机化学交叉产生的金属有机化学会产生如此巨大的活力和作用；同时还发现许多金属有机化合物在生物体系内有重要的生理功能，如维生素B12，引起了生物学界的关注。由于金属有机化学的本身结构和功能的特殊性，以及广泛的应用前景，它在21世纪将有更大的发展。

含有碳-金属键的化合物种类甚多，至今还有不少元素周期表上的金属元素尚无合成的金属有机化合物。因此，金属有机化合物的合成方法有待进一步研究和深入。如1849年就制得乙基锌〔Zn(C2H5)2〕，发现它有极好的反应性能；以后才相继制得含锂、钠、钾、镁、铝、汞、锡等的金属有机化合物。但直到20世纪50年代才发展到主族元素和过渡元素的金属有机化合物。金属有机化合物的结构和性能关系是一个很广泛和重要的研究领域。如茂金属催化剂，它是烯烃聚合反应的新型催化剂；现在又发现二茂铁可做燃烧催化剂。应用金属有机化合物作为光学材料、电子材料和医药也是正在开发的领域。在21世纪将会发现更多具有各种特殊功能、可用作功能材料的金属有机化合物。

金属有机化合物在有机合成的均相催化反应中起着十分重要的作用。往往在金属有机化合物催化下产生一系列的有机合成反应。各种金属有机化合物的催化活性是不同的，将其应用于有机合成中将会产生各种不同的反应。有机反应催化剂的研制趋势是模拟那些能起催化反应的酶。这些模拟酶的选择性催化剂将在化学合成中呈现日新月异的新局面，故有的诺贝尔化学奖获得者称其为化学酶。

(3)天然有机化学

天然有机化学是研究来自自然界动植物的内源性有机化合物的化学。大自然创造的各种有机化合物使生物能生存在陆地、高山、海洋、冰雪之中。发掘和认识自然界的这一丰富资源是世界发展和人类生存的需要，是有机化学主要研究任务之一，也是认识世界的基础研究。从事天然产物化学研究的目的是希望发现有生理活性的有效成分，或是直接用于临床药物和用于农业作为增产剂和农药，或是发现有效成分的主结构作为先导化合物，进一步研究其各种衍生物，从而发展成一类新药、新农药和植物生长调节剂等。对于自然界的天然产物，有机化学家和药物化学家长期以来一直对它具有广泛的兴趣，并从中已经获得了许多新药和先导化合物。

(4)物理有机化学

物理有机化学研究有机分子结构与性能的关系，研究有机化学反应机理及用理论计算化学的方法来理解、预见和发现新的有机化学现象。对有机分子结构与性能的关系以及对有机化学反应机理的研究，是希望从实验数据中找到其内在的规律，并提高到理论化学的高度来理解和认识。

① 分子结构测定，目前，有机化合物结构测定所用的波谱(紫外、红外、核磁共振、质谱)和X-射线单晶结构分析等已经能测定大多数有机分子的结构，但对于结构很复杂的生物大分子或存在量极微的有机化合物结构的测定尚有待于分析仪器设备的不断发展。如目前已有800兆核磁共振仪，更高级的已在研制中。某些新型的显微镜也正在发展之中，例如可以直接观察单个分子及其结构的显微术。这一领域的发展可能导致一系列生物大分子的发现，并测定它们的一级结构以及二、三级结构，了解分子在空间的排列以及分子-分子体系是如何组合的。这是物理有机化学研究的基础工作，只有了解清楚分子结构，才有可能联系其性能，研究结构与性质的关系。

②反应机理随着对反应过渡态及反应活性中间体的研究来确证，往往一个有机化学反应将不单纯是某一类反应机理，而是涉及多类有机反应历程，如自由基反应会涉及电子转移反应。现有的研究进展表明，对任何一个有机化学反应历程，最终必须搞清楚反应过程中原子和分子的碰撞及重组情况，不同反应步骤的速率及反应中能态和相关能量。因此在研究有机反应机理中发现新的反应机理是一个方面，而搞清楚已知反应历程的速率、能量也是控制有机化学反应的一个重要方面。

③分子间的弱相互作用分子间的弱相互作用决定参与反应的分子间的识别，因而决定反应的选择性；它还决定分子间的聚集方式。研究分子间弱相互作用及其后果是十分重要的。

(5)生物有机化学

生物有机化学的主要研究对象是核酸、蛋白质和多糖三种主要生物大分子及参与生命过程的其他有机化合物分子。它们是维持生命机器正常运转的最重要的基础物质。

核酸是信息分子，负担着遗传信息的储存、传递及表达功能。近10年来对核糖核酸的研究发现，除上述功能之外，它还显示出独特的催化活性，即有着酶一样的作用。这大大加深了对核酸和蛋白质这两类重要生命基础物质的性质和相互关系的认识。核酸研究的深入发展，深刻揭示了DNA复制、转录、RNA前体加工、蛋白质生物合成过程中的相互关系，从而了解许多疾病的病因与核酸的相关性，为核酸在医学上的应用开拓了广阔的前景。全新蛋白质是蛋白质研究中的一个新领域。国际上正在尝试按化学、生物、催化等性质的需要合成新的蛋白质分子，对酶蛋白和膜蛋白的研究和模拟将起到重要作用。

多糖也是生物体内的重要信息物质。目前多糖研究侧重于分离、纯化、化学组成及生物活性测定等方面。对多糖的溶液构象、空间结构与功能的关系都还未深入研究。要深入研究多糖结构和功能的关系，必须首先在将其分离、分析和合成方法上有所突破。

模拟酶的研究。模拟酶的主客体分子间的相互识别与相互作用已取得了可喜的进展。此外在酶的模拟方式上最近出现了所谓催化性抗体的新策略，这种设想有可能创造出新型的高效、高选择性催化剂。

生物膜化学和细胞信号传导的分子基础是生物有机化学的另一个重要研究领域，对医学、卫生、农业生产均会产生深远的影响。

目前，随着结构理论和化学反应理论以及计算机、激光、磁共振和重组DNA技术等新技术的发展，有机化学对分子水平的掌握日益得心应手，能够按照某种特定需要，在分子水平上设计结构和进行制备，并由此形成了化学发展的一个新方向——分子工程学。

对于21世纪有机化学的展望：(1)走出纯化学，进入大科学

当生物化学和药物化学彻底脱离有机化学后，化学家则把兴趣更多地转向获得结构奇特或昙花一现的分子，较少象生物学家那样发挥想象力，探索其有时是捉摸不定的功能。随着20世纪的过去，化学知识和化学生产的普及和发展，数学、物理的进展，一些在此基础上综合发展起来的大科学开始显现出它们重要的地位，而这些大科学的发展，又反过来对化学提出了新的挑战和发展方向。

尤其是与信息时代相关的功能材料以及当前可能更受人们重视的生命科学，都面临着众多的化学问题亟待解决，要求化学家更多更积极的参与。如果说生物学家致力于阐明生命的过程，那么化学家的使命就是研究如何调控这一过程。

然而，化学虽然在20世纪有了飞跃的发展，但面对生命这样复杂的体系，现有的化学知识是不敷应用的，特别需要新化合物和新结构的提供以及复杂体系中分子识别本质的知识和实践经验的积累。(2)迎接挑战，发展化学

21世纪初，化学发展的几个重要方面可能为：化学反应动态学（如1999年诺贝尔奖授予的飞秒化学等）；分子识别、分子间的弱相互作用和分子聚集体化学；合成和组装化学等。以合成为例：

从科学发展的角度来看，合成化学是化学学科的核心，是未来化学家改造世界、创造社会的最有力的手段。创造新的合成反应一直是化学界的热点，多年来不少诺贝尔化学奖就是授予了合成化学家。最近20年SCI引用次数最多的50名化学家中约有1/3是从事合成化学的。200年来化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物，同时也人工创造了大量非天然的化合物，使得人类社会所有的化合物已达2230 万个（CA1999年12月10日收录的化合物数）。其增加速度从20世纪90年代前每年60多万个到今天几个月100万个。

随着21世纪的到来和社会高科技的迅猛发展，要求合成化学家能够更多地提供新型结构和新型功能的化合物，并在此基础上设计和组装各种功能的分子聚集体，进而制备高技术传感器、仿生智能材料以及分子电子器件、分子开关等新材料。

生命科学研究进入到分子水平，需要化学的参与，需要合成研究的参与。材料科学、环境、能源乃至信息科学都对化学提出了诸多挑战。

大科学正在召唤着化学。走出纯化学，进入大科学，迎接挑战，发展化学，超越前人，闪耀辉煌。

第三篇：有机化学与生活

生活中的有机化学

在21世纪的今天，我们国家正以越来越快的脚步迈向现代化，各行各业都在大步向前。有机化学起了不可或缺的作用，面临新的发展机遇。有机化学己经在科学领域、经济建设、日常生活中起着重要作用，它使人类在了解有机化合物的性能、反应以及合成方面将有更新的认识和研究手段；另一方面，材料科学和生命科学的发展，以及人类对于环境和能源的新的要求，都给有机化学提出新的课题和挑战。它提升着我们的生活质量，在日常生活中应用十分广泛，得到有效发展。在今天的物质生活中，有机化合物无处不在。例如，医药、有机肥料、食品、炸药、香料、塑料和合成纤维等。对于征服疾病如癌症、控制遗传、延长寿命将起到巨大作用。

有机化学的简介

有机化学又称为碳化合物的化学，是研究有机化合物的结构、性质、制备的学科，是化学中极重要的一个分支。含碳化合物被称为有机化合物是因为以往的化学家们认为含碳物质一定要由生物（有机体）才能制造；然而在1828年的时候，德国化学家弗里德里希·维勒，在实验室中成功合成尿素（一种生物分子），自此以后有机化学便脱离传统所定义的范围，扩大为含碳物质的化学。分有机化学作为化学的一个重要分支，对化学学科本身的发展有突出的贡献。

有机化学在生活中的应用 颜色艳丽的染料

化学工艺的发展使得今天人们的物质生活几乎离不开有机化合物。一百多年前，染料来自动植物，自从发现煤焦油以后，鲜艳的合成染料代替了天然染料。1856年Perkin发明第一个合成染料--马尾紫，20世纪50年代。Pattee和Stephen发现含二氯均三嗪基团的染料在碱性条件下与纤维上的羟基发生键合，标志着染料使纤维着色从物理过程发展到化学过程，开创了活性染料的合成应用时期。染料已不只限于纺织物的染色和印花，它在油漆、塑料、皮革、光电通讯、食品等许多部门得以应用。

广泛应用的洗洁精

洗洁精已逐步成为当今社会人们离不开的生活必需品。不管是在公共场所、豪华饭店，还是在每个家庭、大众小吃摊，我们部可以看到洗洁精的踪迹。洗洁精主要的化学成分包括了烷基苯磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠、泡沫剂、增溶剂、香精、水、色素、防腐剂等。洗洁精拥有强大的去污能力在很大程度上要归功于烷基苯磺酸钠这种阴离子表面活性剂。烷基苯磺酸钠是中性的，对水硬度较敏感，不易氧化，起泡力强，去污力高，易与各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的阴离子表面活性剂。现在市场上出现了越来越多以椰子油等植物作为原料的天然洗洁精，这类洗涤品虽然成本和价格相对要高，但对人体和环境都很友好。此外，粉体洗洁精也是很好的选择。粉体洗洁精又“绿色洗洁专家”之称其产品由高效洗洁因子、高活性洗洁酶、环保消毒剂、多元助剂等成分复配而成，无磷配方拥有强效的去油污能，而且粉状配制的简便方式和用途广泛的市场前景。而且在我们生活中一些非常常见的生活用品也可以充当去污小助手。比如食酷，食醋的主要成分是醋酸以及有机酸，能溶解油污，还能杀菌、防霉、去除异味，纸巾：纸纤维可以吸附油性的物质，尤其对液体状的油污吸附力大。用蓬松柔软的纸擦掉碗碟上的油污后，会令清洗更容易。

与衣有关的肥皂（C17H35COONa）它是用油脂与烧碱溶液共热经“皂化反应”而制成，合成洗涤剂（烷基苯磺酸钠）由石油化工产品为原料而制得，它可节约大量的食物油脂，还有各种洗洁精也是不可缺少的，洗衣粉中的辅助剂三聚磷酸钠（Na5P3O10）它能与水中Ca2+Mg2+络合，软化硬水，提高洗涤的白度，但它的大量排放会使湖泊、海湾水体富营养化形成“赤潮”的危害，无磷洗涤剂将推广使用。医药应用

提起要我们不难想到古代人面对的是一碗黄褐色的、味道古怪、喝起来苦不堪言的汤药。但现在我们眼前浮现的是五颜六色的片剂。前者称为中药，后者称为西药。科学技术的发展使得人们已经可以利用化学技术，对中草药中含有的有效成分进行研究和分析，同时研发相对安全稳定并且方便服用的新的中药剂，比如含剂以及冲剂等，对中草药的有效成分进行提取能充分利用中草药，同时也可以减少熬制的麻烦和时间，为人民带来极大便利。不论是中药还是西药，其有效成分几乎都为有机物，但西药在购买时都会写上分子式或结构式，让人可以一目了然。在实验室合成有机药品：扑炎痛通常做法是用阿莫西宁进行酰氯化，再与对—乙酰胺基苯酚钠进行缩合而合成的。先让阿莫西宁酰氯化(酰基化),再与对-乙酰胺基苯酚钠酯化,让生成的氯化钠进入无机相,与酯层分开,减少可逆发生机率.该反应可以在中性或弱碱(酸)性环境中进行,在低温环境中不断搅拌下反应,成品产率高,副产物少,提纯方便.。

合成纤维

天然纤维棉花、麻一纤维素(C5H105)n、羊毛、蚕丝一蛋白质人造纤维木竹、草类一纤维素经化学方法提取出来合成纤维聚酰胺纤维一尼龙或称锦纶、聚酯纤维涤纶聚丙烯腈纤维一腈纶或称奥纶（合成羊毛）、聚乙烯醇缩甲醛纤维一维尼纶（合成棉花）

饮食方面

饮食方面与有机化学密不可分，首先是人体需要的三大营养：蛋白

质、淀粉、油脂，还有多种维生素，它们都是有机物。蛋白质：是维持生命的基础物质，是组成人体肌肉、肝脏、酶直到毛发和骨骼的物质，蛋白质约有20种不同氨基酸组成的天然高分子，人体缺少它会引起营养缺乏症，如体重减轻、发育迟缓、乏力，甚至浮肿等症状。淀粉：即糖类化合物，是人们天天必不可少的物质，淀粉溶液遇Ｉ２变蓝色，它在体内经淀粉酶水解为葡萄（C6H12O6），每克葡萄糖氧化后能产生16.7kJ热量，人体热能的70%来自于糖类化合物，它另一部分以糖原形式储藏在肝和其他部分，供紧急时用。油脂：是指液态油和固态脂肪的总称，它们都是高级脂肪酸与甘油形成的酯。每克脂肪在体内产生37.7kJ热量，是人体内存和供应能量的重要物质，对人体起保暖作用，它可以提供人体不能合成的必需脂肪酸，有促进发育、减少血小板粘性、保护皮肤和溶解脂溶性维生素等功用。油脂不溶于水且比水轻，用碱溶液与它加热可水解为水溶性的高级脂肪酸盐和甘油（丙三醇、C3H5(OH)3），衣服上的油脂用小苏打（NaHCO3）除去就是这个道理。天然油脂都具有烯烃和酯类的性质。如油酸甘油酯的硬化（加氢）反应、硬脂酸甘油酯的皂化反应。维生素： 维生素是维持生命的要素，也是人类维持新陈代谢必需的一类营养物。它在人体内含量甚微，必须由外界食物供应，一般在食物中只占万分之一。人体缺少维生素，就会得一系列营养性疾病。维生素有 A、B1、B2、B6、B12、C、D、E、K。

食物调味品：蔗糖（C12H22O11）、饮用酒（C2H 5OH，假酒中含甲醇CH3OH）、食醋（CH3COOH）酱油（含多种氨基酸）、味精（谷氨酸钠）、香料等。食物防腐剂。目前苯甲酸被公认对毒性较小的食品防腐剂，广泛用于酱油、醋、果汁、果酱、罐头、汽水和各种肉类制品中，但摄入过量的苯甲酸也会危害人体健康。食品保鲜剂。近来，礼品、糕点、佳肴等食品包装内封入类似干燥剂的小袋，它是铁粉或硫酸亚铁脱氧剂，其原理是利用铁粉或FeSO4易氧化，吸收包装内空气中的O2，从而使食品不发生由氧带来的发霉、氧化变色而保鲜存放。

总之，有机化学与我们的生活息息相关，我们应学好有机化学，让有机化学时使生活更加丰富多彩。

第四篇：有机化学与生活

有机化学与生活

姓名：李学保

班级：化工131班

学号：5801113026 指导老师：李小松

前言 随着社会的进步，科技的发展，人类创造力的不断增强有机化学逐步发展成为一门内容丰富、涵盖面广、充满活力的学科，并对人类生活产生重要的影响。

在今天的物质生活中，有机化合物无处不在。例如，医药、有机肥料、食品、炸药、香料、塑料和合成纤维等。对于征服疾病如癌症、控制遗传、延长寿命将起到巨大作用。

下面我就专门从食品方面对此做较为详细的说明。

关键词：食品安全（food safety）、食品添加剂（food additive）、食品危机事件（food crisis）、有机化学（organic chemistry）

有机化学与食品

摘要 随着人们生活水平的提高，人们已经从物质消费转到了精神消费，人们冰冰并不只是需求解决温饱，而是追求质量上的享受，不仅仅是物质的材料，做工，外观、、现在就连食品也要漂亮，这就导致了有很多不法商贩利用一些化学物质和化学方法来提高食品的口感和外观，这也就导致了近几年屡屡发生的食品安全问题。它危害着人类身体的健康，它起源于化学也必将终结于化学。

食品中的化学添加剂

1、有利的：

种类：防腐剂、甜味剂、香料、着色剂、增稠剂和稳定剂、营养强化剂、抗氧化剂 膨松剂、酸味剂、增白剂。

1.防腐剂：常用的有苯甲酸钠、山梨酸钾、亚硝酸钠等。

2.甜味剂：糖精钠、甜蜜素等。目的是增加甜味感。

3.着色剂：一般常用的合成色素有胭脂红、苋菜红、柠檬黄、靛蓝等。它可改变食品的外观，使其增强食欲。

4.稳定剂和增稠剂：改善或稳定冷饮的性状，保持润滑、细腻、柔软、疏松。

5.抗氧化剂：常用的有2，6一二叔丁基甲酚、亚硫酸钠、维C、异维C、天然VE、虾青素等，可以延长食品的、保质期。

6.膨松剂：常用的有碳酸氢钠、碳酸氢铵、复合膨松剂等。可产生二氧化碳，起到膨松作用。

7.营养强化剂：各种维生素、氨基酸、无机盐等，满足不同消费者的需求。

8.酸味剂：常用柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸等。部分饮料、糖果等常采用酸味剂来调节和改善香味效果。

9.增白剂：面粉增白剂—过氧化苯甲酰。1986年，开始使用，今年5月1日禁用。

2、有害的：

1.瘦肉精 瘦肉精是一类动物用药，有数种药物被称为瘦肉精，例如莱克 多巴胺及克伦特罗等。将瘦肉精添加于饲料中，可以增加动物的瘦肉量、减少饲料使用、使肉品提早上市、降低成本。但因为考虑对人体会产生副作用，各国开放使用的标准不一。瘦肉精让猪的单位经济价值提升不少，但它有很危险的副作用，轻则导致心律不整，严重一点就会导致心脏病。

分子式：C12-H18-Cl2-N2-O 理化特性：白色或类白色的结晶粉末，无臭、味苦，熔点161 ℃，溶于水、乙醇，微溶于丙酮，不溶于乙醚。

2.三聚氰胺 三聚氰胺（化学式：C3H6N6），俗称密胺、蛋白精，IUPAC命名为“1,3,5-三嗪-2,4,6-三氨基”，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，被用作化工原料。它是白色单斜晶体，几乎无味，微溶于水（3.1g/L常温），可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等，不溶 於丙酮、醚类、对身体有害，不可用於食品加工或食品添加物。然而，近日青海、甘肃、吉林等省再现三聚氰胺超标奶粉，超标500余倍。很可能是对尚未完全销毁的“三鹿问题奶粉”进行加工、销售。动物实验结果表明，在动物体内新陈代谢很快而且不会存留，主要影响泌尿系统。

3.苏丹红 “苏丹红”是一种化学染色剂，并非食品添加剂。它的化学成份中含有一种叫萘的化合物，该物质具有偶氮结构，由于这种化学结构的性 质决定了它具有致癌性，对人体的肝肾器官具有明显的毒性作用。苏丹红属于化工染色剂，主要是用于石油、机油和其他的一些工业溶剂中，目的是使其增色，也用于鞋、地板等的增光。又名“苏丹”。分 子式： C22H16N4O 分子量： 352.39。

4.工业用甲醛 俗称：福尔马林，是一种工业漂白剂。甲醛为无色气体，易溶于水、具有强烈的刺激性气味，通常35%至40%的甲醛溶液称之为“福尔马林”，具有防腐作用，用来浸泡病理切片及人体和动物标本。国家禁止在食品加工中添加和使用甲醛，不法商贩主要将其用于海参、鱿鱼等干水产品、水产品、水发海产品、及粉丝、腐竹、面条、啤酒、卤泡、腌泡食品、血制品等食品中强杀菌、防腐、增白、泡白漂白、凝固、定型、改善外观和质地。

食品种三大营养成分与化学

1、碳水化合物

碳水化合物是由碳、氢和氧三种元素组成，由于它所含的氢氧的比例为二比一，和水一样，故称为碳水化合物。它是为人体提供热能的三种主要的营养素中最廉价的营养素。食物中的碳水化合物分成两类：人可以吸收利用的有效碳水化合物如单糖、双糖、多糖和人不能消化的无效碳水化合物如纤维素，是人体必须的物质。碳水化合物一般的化学表达式为C6H12O6。膳食中缺乏碳水化合物将导致全身无力，疲乏、血糖含量降低，产生头晕、心悸、脑功能障碍等。严重者会导致低血糖昏迷。当膳食中碳水化合物过多时，就会转化成脂肪贮存于体内，使人过于肥胖而导致各类疾病如高血脂、糖尿病等。

2、蛋白质

蛋白质（protein）是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。因此，它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20 %，即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6~12kg。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。蛋白质在细胞和生物体的生命活动过程中，起着十分重要的作用。生物的结构和性状都与蛋白质有关。蛋白质还参与基因表达的调节，以及细胞中氧化还原、电子传递、神经传递乃至学习和记忆等多种生命活动过程。在细胞和生物体内各种生物化学反应中起催化作用的酶主要也是蛋白质。许多重要的激素，如胰岛素和胸腺激素等也都是蛋白质。此外，多种蛋白质，如植物种子（豆、花生、小麦等）中的蛋白质和动物蛋白、奶酪等都是供生物营养生长之用的蛋白质。有些蛋白质如蛇毒、蜂毒等是动物攻防的武器。

3、脂质 脂类，由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物统称为脂类，这是一类一般不溶于水而溶于脂溶性溶剂的化合物。食物中的脂肪乳化后，被胰脂肪酶催化，水解甘油三酯的1和3位上的脂肪酸，生成2-甘油一酯和脂肪酸。此反应需要辅脂酶协助，将脂肪酶吸附在水界面上，有利于胰脂酶发挥作用。食物中的磷脂被磷脂酶A2催化，在第2位上水解生成溶血磷脂和脂肪酸胰腺分泌的是磷脂酶A2原，是一种无活性的酶原形成，在肠道被胰蛋白酶水解释放一个6肽后成为有活性的磷脂酶A 催化上述反应。食物中的胆固醇酯被胆固醇酯酶水解，生成胆固醇及脂肪酸。食物中的脂类经上述 胰液中酶类消化后，生成甘油一酯、脂肪酸、胆固醇及溶血磷脂等，这些产物极性明显增强，与胆汁乳化成混合微团(mixed micelles)。这种微团体积很小(直径20nm)，极性较强，可被肠粘膜细胞吸

食品中的化学带来的挑战

1、台湾饮料塑化剂事件 起云剂是饮料中常用的一种乳化剂，可让饮料避免油水分层，看起来更均匀。另外塑化剂会危害男性生殖能力，也会促使女性性早熟。在台湾塑化剂列为第四类毒性化学物质，不得添加在食品里。但是去年台湾却发生了食品添加物起云剂中加入有害健康的塑化剂“邻苯二甲酸（2─乙基己基）酯”事件。据岛内媒体报道，多家知名运动饮料及果汁、酵素饮品遭污染。台湾塑化剂污染食品事件持续升温。有台湾媒体报道，检方分析，昱伸公司五年前贩卖问题起云剂，还转售到菲律宾、越南、上海等地，问题饮料则出口香港。目前，台湾有关方面已向世卫组织通报，并透过两岸协议的窗口，向大陆食品安全单位通报，引起了很大恐慌。

2、大陆皮鞋牛奶事件 最近，央视记者曝料称老酸奶、果冻“不能吃”，可能是用破皮鞋加工制成的。苏丹红、三聚氰氨等事件犹在脑海之中，如今，老酸奶、果冻也被曝！一次又一次的食品安全事件不断晃人们的眼，更伤了人们的心！每每听到新的食品安全事件出现，人们都会有愤怒的心情，但继而就会走向无奈。何时我们不再为身边的食品而担忧? 如今，果冻老酸奶被曝用破皮鞋制成。爆料已经引来了人们的关注，果冻老酸奶是否由老皮鞋制成？期待有关部门介入、调查给出一个真相！

3、三聚氰胺事件 2008年9月，一系列因食用三鹿婴儿奶粉而患肾结石的报道铺天盖地袭来，三鹿奶粉一度成为众矢之的。迅速地，三鹿奶粉在全国发出了召回令。接着，罪魁祸首三聚氰胺浮出水面，以讽刺的方式给全国人民上了一堂化学课：在乳制品中添加三聚氰胺，就能提高蛋白质的检测量。之后的检查让整个乳品行业都蒙羞，因为有22家491批次婴幼儿奶粉被检出含有数量不等的三聚氰胺，召回、道歉、声明。截止11月20日，依然有1000多名婴儿因服用被污染奶粉引发肾脏疾病在医院接受治疗。而在此之前，已经有50741名婴幼儿恢复健康，出院回家，另外还有四名婴幼儿死于毒奶粉引发的疾病。

第五篇：有机化学与生活

有机化学与生活

轻工与食品工程学院104班刘南南学号：1005100420 正所民以食为，我们的食品是由有机化学中的蛋白质，脂肪，糖类，维生素，水等构成。研究这些物质在人体内的作用对我们的健康有积极的指导作用，一个人如果在一天内没有正常摄入这些营养类物质，那么身体的健康状况就会受到影响，当我们的身体不是，被疾病感染时，我们就要到医院去看病吃药，而这就和有机化学中的药品化学联系到了一起，每种药物如何在人体内起作用都是需要研究的，如果病人没有合适的药品服用，那他可能面对死亡。

家庭里常用的洗涤剂主要成分为有机物质，洗涤分为水洗和干洗。而干洗剂中含有甲醛和四氯乙烯，这两种物质对人体有很大的危害。洗涤剂的主要成分是多种表面活性剂和助洗剂。通常对我们无害，但进入地下水会影响水质及居民饮用水的质量。人们使用洗涤剂，希望它有良好的洗涤效果，从环保和健康生活角度，希望无毒或毒性很小。但是家用洗涤剂并非环保性洗涤剂，在水洗时所使用的洗涤剂会随污水排入河海，于是就造成了水体富营养化，污染严重。我们生活中会使用多种材料，这些材料大多数来源于有机合成。塑料的合成极大的影响并改变了我们的生活，使我们的生活更加方便，但是塑料的使用也带来了许多的问题：许多塑料本身在高温下可释放出有害的气体，但是有许多人却在用食品袋；由于塑料不易降解，并且回收不利，白色垃圾污染已经无处不在，但是这个问题至今仍然没有得到非常好的解决。

我们现在使用的家居装饰材料与有机化学有着非常密切的联系，不合格的装饰材料中含有极少量的氡，其放射性对人体的危害非常大，可引起人体的病变，甚至癌变。装饰材料中散发出的甲醛等也是潜在杀手。取多人因此而为装饰装修材料大伤脑筋，出现的这么多问题也是和有机化学紧密联系的。

有机化学不仅为我们的生活带来了方便，同时也带来来了许多危害，只要我们能够更好的利用有机化学，就会使我们的生活变得更美好