物質構造

氯化鈉

氯化鈉 (Sodium chloride)
國立臺灣師範大學化學系碩士班二年級江孟潔

氯化鈉的性質

氯化鈉為食鹽的主要成分,分子式為 $$\bf{NaCl}$$,為離子化合物,其外觀無色立方結晶或白色結晶,沸點 $$1413^\circ C$$,熔點 $$801^\circ C$$,密度 $$2.165~g/cm^{3}$$,用於製造純鹼和燒鹼及其他化工產品,食品工業和漁業用於鹽腌,還可用作調味料的原料和食用防腐劑。

甲基橙(Methyl orange)

甲基橙(Methyl orange)
臺北市立第一女子高級中學二年級徐宇慧/臺北市立第一女子高級中學化學科許名智老師

1. 名稱:

中文俗名: 甲基橙、金蓮橙D、(酸性)Ⅲ號橙

中文學名: 對二甲基氨基偶氮苯磺酸鈉

英文俗名: Methyl orange

英文學名: 4-dimethylaminoazobenzene-4′-sulfonic acid sodium salt

c1

 

2. 物理化學性質:

橙黃色粉末或魚鱗狀晶體。固體密度約為 1.28 g/cm3。

溶於水為弱酸性,其PKa=3.47。

微溶於水,較易溶於熱水,而不溶於乙醇等有機溶劑。

齒合度(Denticity)

齒合度(Denticity)
國立新莊高級中學陳偉民退休教師

在配位錯合物中,單一配位基與中心原子鍵結的原子數,稱為齒合度。通常一個配位基中只有一個原子會與金屬鍵結,齒合度就等於一,而這種配位基就稱為單牙基(monodentate或unidentate)。發生鍵結的原子多於一個的配位基,稱為多牙基(polydentate或multidentate)。齒合度和扣數,η(hapticity)不同,當考慮扣數時,一個化學鍵或一系列化學鍵的電子與中心金屬連接,但金屬-配位基的鍵結並未局限於配位基上的單一原子。

齒合度的分類

多牙基是螯合劑或稱鉗合劑(chelating agent),可依其齒合度分類。有些原子無法形成配位基的最大可能鍵數。在那種情況下,配位基有一個或多個結合位置(binding site)未被利用。可以利用這些位置與另一種化學物質鍵結。

分子間作用力

分子間作用力 (Intermolecular force)
國立臺灣師範大學化學系碩士班二年級郭修甫

從微觀的分子世界來看,分子不斷的運動,但其彼此間存在著某些吸引或排斥的力量。由荷蘭物理學家約翰內斯•凡得瓦(Johannes van der Waals)所發現,因此又名凡得瓦力(Van der waals force)。

凡德瓦力(Van der waals force)有三種不同類型,依照分子的極性不同可分為:

1. 偶極-偶極力(dipole-dipole interaction)
2. 偶極-誘導偶極力(dipole-induced dipole interaction)
3. 倫敦分散力(London dispersion force)

共振

共振 (Resonance)
國立臺灣師範大學化學系碩士生徐筱茹

「共振」是個很常見的名詞,在各個領域之間的「共振」相互之間或多或少有者顯著的差異存在。物理學中的「共振」,光譜學中也會用到「共振」這個名詞,但卻大不相同。在此所要探討的,是分子結構上的共振,且較偏向有機化學的領域。

卡鉑(Carboplatin)

卡鉑(Carboplatin)
國立新莊高級中學陳偉民退休教師

卡鉑的結構如圖1,此化合物是用來治療某些癌症(主要是卵巢癌、肺癌、頭部及頸部的癌症)的化療藥劑。在1980年後段開始引用以來,由於與順鉑比較起來,副作用較少,因此被廣泛用於治療。順鉑與卡鉑均屬於含鉑抗癌藥物,會和DNA交互作用,干擾DNA的修復。

圖1 卡鉑

化學藥理

就結構而論,卡鉑與順鉑(Cisplatin)不同之處,在於它用一個作為雙牙基的二羧配位基取代了兩個氯離子配位基,但是兩個胺基在卡鉑與順鉑上同為順式。在實驗中,發現順鉑與卡鉑都會水合而釋出活性Pt2+,但兩者速率相差很多。使用與順鉑相同劑量時,卡鉑展現了較低的活性,與DNA之結合也較慢。卡鉑和順鉑不同,它可能有不同的反應機制。某些研究結果顯示,順鉑和卡鉑在呈現細胞毒性時,對MCF-7細胞株(一種乳癌細胞)造成不同的形態改變。在細胞萃取液中,含有天然親核劑,可以活化卡鉑,但卻抑制順鉑與DNA的結合。由於卡鉑活性較小,限制了蛋白質-卡鉑的排出。卡鉑的排出率較小,表示留在體內的較多,因此它的效果較為持久(卡鉑的留滯半生期為30小時,而順鉑的留滯半生期為1.5-3.6小時)。

副作用

相對於順鉑,卡鉑的最大優點是副作用較小,尤其是降低了腎毒性。引發的噁心及嘔吐較輕微,且易於控制。

卡鉑最主要的缺點是會抑制骨髓製造血球細胞與血小板的功能,可能會下降到只有原來的10%。血液中的血球細胞與血小板的數量在首次治療後的21-28天達最低點,然後會逐漸回穩,通常會恢復到原來的水準。白血球降低(嗜中性白血球減少症)可能會造成併發症,有時可用filgrastim(一種蛋白質製劑,白血球生成素)治療。嗜中性白血球減少症引發的併發症最可能因感染而變嚴重,這種情形必須重新住院,並以抗生素治療。

卡鉑的藥效不如順鉑,可能只有1/8到1/45的療效,視癌症的種類而異。如果要得到與順鉑一樣的療效,卡鉑的劑量往往要用到四倍。卡鉑的性質較為穩定,一旦採用攝取方式,進入人體之後,其滯留半生期比順鉑長,但其安定性也造成卡鉑直接穿過人體,在尿裡中仍有90%的卡鉑。

若先將卡鉑與氯化鈉(NaCl)水溶液混合浸泡,可提高卡鉑的藥效。在24小時之後,用薄層層析術(TLC)分析此溶液,可以分離出溶液中的順鉑、卡鉑及數種含鉑副產物。數項研究顯示,如果浸泡的食鹽水之容積莫耳濃度增加,其中的大腸桿菌存活率會急劇下降。這些大腸桿菌的鹼性磷酸酶之數量也減少,這種酶是一種可以指示細胞大小的蛋白質。這樣的結果顯示,如果用這些浸泡卡鉑的溶液處理細胞,這些細胞將會萎縮,終至死亡,順鉑也有同樣的機制。

順鉑(Cisplatin)

順鉑(Cisplatin)
國立新莊高級中學陳偉民退休教師

順-二胺二氯鉑(II)(簡稱CDDP,如圖1),商業名稱為順鉑,是一種化療藥物。順鉑為第一種含鉑抗癌藥物,此類藥物還包括卡鉑(carboplatin)及草酸鉑(oxaliplatin)。這些鉑的錯合物在活體內參與反應與鍵結,造成DNA交聯(corsslinking of DNA),最後引發細胞凋亡(apopsis)。


用途

順鉑可添加於普通生理食鹽水中,以靜脈注射方式,用於治療肉瘤以及某些惡性腫瘤,如小細胞肺癌(small cell lung cancer,最常見的肺癌)及卵巢癌,還有淋巴癌(lymphomas)及生殖細胞腫瘤(germ cell tumors)。

順鉑在治療睪丸癌方面特別有效,其治癒率可由原來的10%提高到85%。

β粒子

$$\beta$$ 粒子(Beta Particles)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

$$\beta$$ 粒子(beta particles)指具有高能量、高速的電子或正子(positron)。當放射性核種進行 $$\beta$$ 衰變(beta decay)時,除了產生衰變後的原子之外,還會同時高能粒子,這些高能粒子因而被命名為 $$\beta$$ 粒子。而由於 $$\beta$$ 衰變又分為 $$\beta^+$$ 與 $$\beta^-$$ 衰變,分別產生正子與電子,因此正子與電子又分別被稱作為 $$\beta^+$$ 與 $$\beta^-$$ 粒子。

遞建原理(Aufbau Principle)

遞建原理(Aufbau Principle)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

遞建原理(Aufbau Principle)指電子會優先填入低能量原子軌域。遞建原理與包立不相容原理(Pauli exclusion Principle)、洪德定則(Hund’s Rule)為描述多電子原子的基態電子組態(Electronic Configuration)所遵循的三項原則。

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