化學

化學反應原理
中間體與穩定狀態近似法

中間體與穩定狀態近似法

中間體 (Intermediates)與穩定狀態近似法 (Steady State Approximation)
國立臺灣大學化學博士林雅凡/ 東京大學理學博士陳藹然責任編輯

最近臺灣學術團隊成功捕捉測量到「克里奇中間體」,並進一步發現此中間體在約千分之一秒內,就可能與水蒸氣分子產生反應。這個研究成果因為多項有價值的突破性發現,入選Science雜誌,成為大氣化學動力學的指標性研究之一。也因為這振奮人心的成果,使「克里奇中間體 (Criegee Intermediates,簡稱CIs)」成為科技界當紅炸子雞,媒體爭相報導,希望以最親民的語彙使普羅大眾能了解這項科學成就,其中有編採者以「快閃神祕分子」來描述「克里奇中間體」。

化學
莫耳和公斤單位的重新定義

莫耳和公斤單位的重新定義

莫耳和公斤單位的重新定義
國立臺灣大學化學所博士生黃郁崴 編譯/國立臺灣大學化學博士林雅凡 責任編輯

編譯來源:化學與工程新聞(Chemical & Engineering News, CEN) 2014, 92(34), 25

單位是將物質標準量化的表示法。國際單位制(SI)是最普遍採用的標準度量衡單位系統,該體制是在18世紀末法國大革命時期科學家們所發展起來的單位制度。首先,國際單位制將質量、長度、時間、電流、溫度、物質量、發光強度,此七個物理量的單位定義為公斤$$(kg)$$、公尺$$(m)$$、秒$$(s)$$、安培$$(A)$$、克耳文$$(K)$$、莫耳$$(mol)$$、燭光$$(cd)$$七個基本單位。然而,原有的制度將可能更新。

化學技術與應用
2014諾貝爾化學獎的遺珠:結構光照明顯微法

2014諾貝爾化學獎的遺珠:結構光照明顯微法

2014諾貝爾化學獎的遺珠:結構光照明顯微法
東京大學化學所專案助理教授邱亮達 撰文/東京大學理學博士陳藹然 責任編輯

2014年諾貝爾化學獎頒給了「超高解析螢光顯微法」的開發者,得獎的顯微法包括 「受激放射消去顯微法」 (STED microscopy) 以及「光啟動定位顯微法」 (PALM)。然而,從事生物影像相關研究者應該大致上都同意在此二技術之外應還有一種超高解析顯微法 ─「結構光照明顯微法」 (SIM, structured-illumination microscopy) 也有資格同獲這頂諾貝爾桂冠。本文即將介紹此一技術的原理機制,以及為何此一技術最終與此頂諾貝爾桂冠無緣。

化學技術與應用
謎樣的分子:克里奇中間體

謎樣的分子:克里奇中間體

謎樣的分子:克里奇中間體 (Criegee intermediates, CIs)
國立臺灣大學科學教育發展中心陳藹然博士

2012年初,一篇備受矚目的突破性研究論文在期刊「科學 (Science)」上發表,標題是「從 $$CH_2I$$ 和 $$O_2$$ 的反應直接進行克里奇中間體的動力學測量」。ScienceDaily 撰文報導:科學家發現一個對抗全球暖化的新利器─大氣中能冷卻地球的分子;BBC新聞科學版也發文介紹這個「謎樣」的分子。這種特殊分子叫做「克里奇中間體 (Criegee intermediates, CIs)」或「克里奇雙自由基 (Criegee biradicals)」,得名自德國有機化學家克里奇 (Rudolf  Criegee)。

化學反應原理
[新聞] 臺灣年輕團隊成功捕捉「克里奇中間體」與水分子的關鍵化學反應

[新聞] 臺灣年輕團隊成功捕捉「克里奇中間體」與水分子的關鍵化學反應

臺灣年輕團隊突破研究氣壓上限 成功捕捉大氣活潑分子與水蒸氣之化學反應
中央研究院2015年1月6日新聞稿

大氣中一種名為「克里奇中間體」 (Criegee Intermediates,簡稱CIs,化學式R2COO,R為氫原子或烷基) 的活潑分子是大氣化學中的關鍵角色,更與大氣中的酸雨、懸浮微粒現象息息相關。然而由於CIs壽命十分短暫,很難捕捉或偵測,學界對此快閃神秘分子向來瞭解甚少。

費雪投影式的定義與應用

費雪投影式的定義與應用 (The Definition and Application of Fischer projection)
國立臺灣師範大學化學系陳筱鳳研究生

有機化學中,常常以平面圖示簡化表示分子的立體化學結構,不僅容易理解也較好記憶,對於在判定結構組態時也有幫助。其中一種二維表示方式,費雪投影式 (Fischer projection),由德國化學家赫爾曼·埃米爾·費雪 (Hermann Emil Fischer)於1891年所提出,是一種以不改變其性質亦或是結構之表示法。[1] 一開始主要用來簡化表示非環形之碳水化合物結構,亦可直接判斷出分子的絕對組態 (absolute configuration),廣泛使用於醣類化學。

海龍滅火

海龍滅火 (Fighting fires with halons)
國立臺灣師範大學化學系學士班三年級黃仲楷

海龍滅火原理:

當一有機化合物承受到了過多的能量時,它的單鍵會發生均勻裂解(homolytic bond cleavage)生成自由基,接著與氧分子發生反應。

這一系列的自由基鏈鎖反應會一直持續到大部分的 \(\mathrm{C}\text{-}\mathrm{C}\) 和 \(\mathrm{C}\text{-}\mathrm{H}\) 鍵都被打破然後重生為 \(\mathrm{CO_2}\) 和 \(\mathrm{H_2O}\)。為了使這鏈鎖反應能持續存在,需要三個基本要素:燃料、氧氣和熱量。因此為了使他的反應能夠中止,至少要剝奪這3個條件的其中一項,才可以達成目的。很多試劑都可以被用來滅火。常見的有 \(\mathrm{CO_2}\)、\(\mathrm{H_2O}\)、氬氣,其中 \(\mathrm{CO_2}\)、氬氣是剝奪了「氧氣」這個條件,水則是剝奪了熱量。

重烯

重烯 (allene)
國立臺灣師範大學化學系碩士班二年級翁于婷研究生

重烯(allene)是一種特別的化學結構。其中心的碳具有兩個碳-碳雙鍵,形成三個碳都互相以雙鍵相連的化合物。丙二烯(propardiene)就是最簡單的重烯化合物。如果結構中也含有重烯結構,但是碳數多於三個的化合物我們稱之為疊烯類(cumulenes)。因為此結構具有的特殊性質,所以其反應性及活性也比其他單純的烯類還要高。

鮑德溫規則

鮑德溫規則 (Baldwin’s rules)
國立臺灣師範大學化學系碩士班二年級胡婷嘉研究生

許多化合物中都含有環形結構,預測起始物會經過甚麼樣的反應機構,而形成環化產物就是很重要的步驟。而最廣為人知的推測方式就是鮑德溫規則 (Baldwin’s rules)。也稱為鮑德溫閉環規則。鮑德溫規則最早是在 1976 年,整理了很多實驗的數據所歸納而來的。鮑德溫規則的基礎就建立在觀察和各原子在立體空間中的關係,例如:鍵與鍵中間的距離、鍵角和其他原子離反應中心的位向。

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