趣味无穷的分子世界,这些小分子几乎能组成
化学是研究物质的结构、组成、变化和性质的学科。说到化学家,也许就是“穿着白大褂,满是化学分子式,左手拿着烧杯,右手拿着试管”这样的形象会立刻出现在人们的大脑中。
科学是严肃的,但也很有趣。信不信由你,一些科学家确实很有幽默感。接下来,我们将向您展示一些奇特的化学分子,让您真正领略分子艺术的魅力。
人形分子
说到类人,我们不得不提到一个人,利兹大学的化学家托尼教授。托尼教授的主要研究方向是有机化学,有一篇文章叫《拟人分子的合成》(synthesisofAnthropomorphicMolecules),使他名声大噪。这篇文章介绍了几对手舞足蹈、跳着拉丁舞的“男女”分子表达式。分子图像的生动性和机制性压倒了论文本身,使其成为整篇文章的亮点。
事实上,托尼教授发表的类人分子属于一类被称为“纳米莆田”的化学分子。这些分子最大的特点是分子结构看起来像人类的形象,这不禁让人想起格列佛游记中描述的小人国居民。
纳米莆田分子是一个大类拟人分子,但它们的基本形式却是一种被称为“纳米儿童”的分子构型。当“纳米儿童”分子溶解在乙醇溶液中加热后,经过化学反应,往往会得到其他不同形式的人体分子,如“纳米运动员”、“纳米皇后”、“纳米医生”、“纳米面包师”等。
除了纳米莆田分子,通过丰富的想象力,类似释迦牟尼和嬉皮士的分子也被化学家发现。
“分子动物园”
在创造人与动物的宏观世界的同时,细心的上帝似乎也不会忘记微观世界。随着人类对物质分子结构认识的加深,像上帝创造的动物一样的分子被感兴趣的化学家们相继发现。有的像海马,有的像青蛙,有的像章鱼,有的像企鹅,如果把这些“动物”列出来,就足以建立一个种类繁多的“分子动物园”。
蚂蚱酮是从蝗虫体内提取的一种用于其自身防御的分泌物,用于自身防御。这是科学家们费尽心思在田里捕捉蝗虫、并惹恼它们再从它们身上“挤奶”得到的物质。可能专注的科学家太累了而不想再绞尽脑汁对它进行系统命名,所以他们使用了一个有创意的名字——蚂蚱酮。然而,仔细观察蚱蜢酮分子的结构与蝗虫非常相似。
有一种叫做“小狗烯”的有机化合物。有机化合物的分子形状类似于狗,是一种具有香味的有机化合物。它最初是由化学家蒂姆·理查德发现并命名的。事实上,除了分子形状与狗相似外,“小狗烯”几乎与狗没有关系。
除了上面提到的“海马”分子、“青蛙”分子、“章鱼”分子、“企鹅”分子、“蚱蜢”分子和“小狗”分子外,还有很多在水中游泳、在地上奔跑、在天上飞翔的“分子动物”,比如埋头工作的奶牛,吐舌头的毒蛇、孵鹅、飞鸟、觅食的小鸡、长颈鹿等。
分形分子艺术
自相似性是指每一个小的部分都具有与整体相同的形状。自然界中,许多植物和微生物的自发生长结构具有自相似性,如蕨类植物,一种典型的自相似结构植物。自相似形状在数学上称为分形。具有分形特征的几何图案往往具有很高的艺术鉴赏力。
现在,科学家已经能够制造出许多具有分形结构的分子。这里,最典型的是一组称为树状大分子的有机分子。树枝状大分子是具有三维结构的多分支大分子,可以由中心向外延伸合成。这种合成方法使人们能够在不同的部位设计树状大分子的结构,因此在光电子器件领域引起了人们的
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