化學
塑化劑 ─ 鄰苯二甲酸酯類
塑化劑– 鄰苯二甲酸酯類 (Phthalate Esters, PAEs)
臺北市立第一女子高級中學二年級彭湘雲/臺北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
塑化劑簡介
你曾注意過生活周遭的塑化劑嗎?或許塑化劑這名詞你很陌生,但其實它無所不在,你曾思考大賣場與生鮮超市所販賣的生鮮食品,包裝在其外的塑膠膜為何如此柔軟嗎?這就是塑化劑的神奇所在呀!
塑化劑(Plasticizer)顧名思義就是塑膠的添加物。在塑膠原料加工時,添加塑化劑可以使其物理性質變為較為柔軟,易於加工。依據使用的功能、環境不同,製造成擁有各種韌性的軟硬度、光澤的成品,其中愈軟的塑膠成品所需添加的塑化劑愈多。
乙酸異戊酯(Isoamyl Acetate)
乙酸異戊酯(Isoamyl Acetate)
台北市立第一女子高級中學國二年級黃兆蘭/台北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
基本資料
製備
乙酸與異戊醇在硫酸或磷酸作催化劑下直接酯化(Fischer esterification),以加熱迴流裝置反應製得粗品,反應式如下:
再經碳酸鈉(或氫氧化鈉)中和催化劑、氯化鈣脫水及精餾製得成品。
用途
1.利用乙酸異戊酯的香氣,可作為
(1)食品添加劑:應用於香蕉、梨、蘋果、草莓、葡萄、菠蘿等多種香型食品香精或煙用香精。譬如乙酸異戊酯溶在乙醇中的溶液,則是俗稱「梨子水(pear oil)」的人工香精。
二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)
二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)
台北市立第一女子高級中學二年級黃俐穎/台北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
何謂DHA
DHA,全名為二十二碳六烯酸(Docosahexaenic Acid,是一種多元不飽和脂肪酸,共有六個cis-雙鍵,分別在第4、7、10、13、16、19個碳,上因其化學結構中第一個雙鍵位於自尾端算起第三個碳的位置,所以是屬於n-3型的脂肪酸,另一個有名的亞麻油酸亦屬於此類。
DHA的結構如下:
人體內的不飽和脂肪酸可分為:n-7、n-9、n-3和n-6型。n-7和n-9屬於單元不飽和脂肪酸(Mono-Unsatarated Fatty Acid; MUFA),人體可自行從飲食中的飽和脂肪酸(Satarated Fatty Acid; SFA)中合成,但人類無法自行合成n-6和n-3型,一定要從飲食獲得,因此又稱為必需脂肪酸。
甲醛 (Methanal)
甲醛(Methanal)
臺北市立第一女子高級中學二年級蔡沂儒/臺北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
1.簡介
2.甲醛的製備
工業上由甲醇在的催化劑(銀/鐵+鉬氧化物/釩氧化物)混合高溫催化氧化製取。可以經由以下兩種途徑:
2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O
CH3OH→HCHO+H2
3.化學性質及反應性
(1)甲醛的還原性很強,很容易被氧氣、過錳酸鉀等氧化劑氧化為甲酸(HCOOH),普通的甲醛中就含有ppm含量的甲酸。也可以被還原為甲醇。
(2)甲醛是重要的有機合成前趨物
甲醛自身聚合生成三聚甲醛(1,3,6-三氧雜環己烷)和多聚甲醛。多聚甲醛可製成聚甲醛塑膠(POE,杜邦出產之Derlin)。多聚甲醛因為分解快速而稍具臭味,可用於燻煙消毒、殺菌。
三聚甲醛或多聚甲醛亦是實驗中提供甲醛的試劑。
三聚甲醛結構(下圖左)和多聚甲醛(下圖右)

甲醛與乙醛發生交叉坎尼扎羅 (Cannizzaro) 反應生成季戊四醇,季戊四醇是製取炸藥季戊四醇四硝酸酯(PentaErythritol TetraNitrate) 的原料。
[Cannizzaro reaction] 醛分子在強鹼存在下發生分子間氧化還原反應,產生醇及酸,舉例:
甲醛與酚類縮合生成酚醛樹脂。
甲醛與4-取代酚類反應生成杯芳烴。
玻璃纖維(Fiberglass, Fibreglass, Glass fibre)
玻璃纖維(Fiberglass, Fibreglass, Glass fibre)
台北市立第一女子高級中學二年級魏瑀潔/台北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
玻璃纖維是一種以二氧化矽為基本材料利用擠壓或拉長等技術形成半徑極為纖細似纖維的的玻璃複合材料。雖然利用溫度改變來加工玻璃的技術已經有數千年歷史,但是約於1890年代,玻璃製造者才研發出玻璃纖維並廣泛地應用在紡織業。
與一般纖維或聚合物比較,玻璃纖維不一樣的性質是玻璃纖維仍保留一些結晶性的玻璃結構,加熱軟化玻璃纖維與加熱玻璃有相似的性質。科學上嚴謹的定義玻璃屬於一種液體物質,與一般固體比較,隨著溫度之改變,玻璃或玻璃纖維都具有很大的黏度及黏度改變。
於1938年開始,Owens Corning公司的發明家羅素(Russell Games Slayter)發展出現在所用的玻璃纖維,當時的用途是絕緣體材料。
玻璃纖維是以二氧化矽SiO2為單元形成的三度網狀聚合物,其基本結構以矽原子為中心外接四個氧原子,形成一個十分地穩定的四面體的結構,每個氧被兩個矽原子所共用。一般而言玻璃纖維沒有真正的熔點,但大約在2000℃時會軟化,若冷卻速度太快時,二氧化矽的排列並會凌亂而無章法,結晶性較差。二氧化矽可以做出相當理想的玻璃纖維,但缺點是製造所需的溫度太高,所以常在其中摻入雜質來降低製造溫度。
中心原子矽與四個氧原子鍵結形成四面體結構:

玻璃纖維有幾個性質:
有機太陽能電池(Organic Solar Cell)
有機太陽能電池(Organic Solar Cell)
國立台灣師範大學化學系蕭全佑研究生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
太陽能電池主要目的是將光能轉換成電能。而有機太陽能電池主要係以具有半導體性質之有機材料製作,其優點:(1)製造成本低(2)化合物結構可設計性(3)材料質輕(4)加工性能好(5)製造大面積的太陽能電池及大量生產(6)高吸光係數(7)具有可撓曲,半透明等特性。但目前亦有多項缺點待克服,如功率轉換效率低,載子遷移率低,高電阻,耐久性差等問題。
依有機材料不同特性,有機太陽能電池又可區分為(1)染料敏化太陽能電池(dye-sensitized solar cells,DSSC),1991年瑞士聯邦理工學院的M. Graumltzel教授的研究團隊,發明具光敏性質之染料吸附於半導體奈米多孔洞結構之TiO2電極,搭配具有氧化-還原性質(I– / I3-)之電解液,製作出光電轉換效率高達7 %之染料敏化太陽能電池,目前這種電池的光電轉換效率最高已超過 11%,其發展潛力備受矚目。(2)小分子有機太陽能電池(Molecular Solar Cells)。(3)高分子有機太陽能電池(polymer solar cells),1981 年時A. Takahashi研究團隊最早將共軛高分子材料使用於製作太陽能電池。目前高分子有機太陽能電池常用的材料為聚 3-己烷基噻吩(poly (3-hexylthiophene), P3HT) 聚合物半導體(p 型材料)、苯基-C61 丁酸甲酯 (phenyl-C61-butyric acid methylester, PCBM)(n 型材料)所組成。其做法是將這兩種有機半導體材料以溶劑溶解後進行混合,而後再塗佈到元件上。均勻混合後的 pn 介面面積能有效提高,增加激子被拆解的機會而提升電池效率。
喜樹鹼(Camptothecin)(I)
喜樹鹼(Camptothecin)(I)
國立台灣師範大學化學系林明楠博士生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
簡介:
喜樹鹼(CPT)是屬於一種具有細胞毒性喹啉類生物鹼,它能抑制DNA拓撲異構酶一(又稱拓撲一)。在1966年M. E. Wall and M. C. Wani利用系統篩選天然物發現其具有抗癌能力。它從中國本土樹的樹皮和莖中分離(喜樹,快樂樹)。喜樹鹼從初步的臨床試驗中發現具有明顯的抗癌活性,但也包括低溶解度及(高)藥物不良反應。由於這些缺點使得藥物合成化學家開發出多種合成喜樹鹼和各種衍生,以增加化學產品效益,且具有良好的效果。其中拓撲替康(topotecan)和伊立替康(irinotecan)這兩個喜樹鹼類似物已獲批准,可用於現今癌症化療上。










