化學

化學傳記:2010年諾貝爾化學獎得主 – 鈴木 章 (Akira Suzuki)

化學傳記:2010年諾貝爾化學獎得主 – 鈴木 章(Akira Suzuki)
國立臺灣師範大學化學系博士生 陳筱鳳

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圖一 Akira Suzuki(來源:參考資料1)

鈴木 章 (Akira Suzuki) 1930 年出生於日本北海道的小鎮-鵡川町。高中時,對數學科開始覺得有趣,曾想要進一步去瞭解並學習,但高中畢業進入北海道大學後,接觸到了關於有機化學的書籍,認為化學才是自己真正感興趣的科目,決定於大學期間選擇化學作為自己的專業主修。

鈴木教授於 35 歲之前,幾乎都待在北海道大學,當了九年的學生,於 1959 年完成博士學程拿到了化學博士學位。在其博士論文中,使用有機金屬化合物,如格林納試劑和有機鋅化合物作為有機合成反應的中間體,發現並瞭解到有機金屬化合物在合成反應中是非常多變且有趣的。

然而,有一天周末下午,教授在書店中發現了一本在包裝上非常吸引他的化學書籍,是由赫爾伯特.布朗 (Herbert Charles Brown) 教授所寫的《硼氫化反應》。書拿在手上看得入迷,是少數幾本能讓他看得津津有味、捨不得放下的專業書籍

利用平衡常數求取熱力學的數據-以PCl5的分解反應為例

利用平衡常數求取熱力學的數據-以PCl5的分解反應為例
(Obtaining the thermodynamic data from equilibrium constant – a case study in decomposition reaction of 
PCl5)

國立臺灣師範大學化學系兼任教師 邱智宏

化學反應的平衡常數有多項功能,大家都耳熟能詳,例如其數值的大小能判斷該反應在商業上有無開發價值,數值太小的反應,即使反應速率很快,達到平衡時產率依然很低,若貿然投資,恐將白忙一場;配合即時反應物及生成物的濃度,可以判斷一個反應是否已經達到平衡狀態;利用反應物的初始濃度,可以求出平衡時各物種的濃度。

硝化甘油

硝化甘油(nitroglycerin)
國立臺灣師範大學化學系碩士生 洪嘉駿

硝化甘油(nitroglycerin, \(\mathrm{C_3H_5N_3O_9}\)),又稱硝酸甘油酯、三硝酸甘油酯、三硝酸丙三酯,英文可縮寫成NG或NTG,是甘油的三硝酸酯,於1847年由都靈大學的化學家阿斯卡尼奧⋅索布雷洛(Ascanio Sobrero)發明。

阿斯卡尼奧⋅索布雷洛是一名義大利化學家,在都靈大學就讀並師承Théophile-Jules Pelouze,最後於都靈大學任教授職。他發明了硝化甘油,也明白其中的危險性。在他的信件和私人日記中可知他非常反對使用硝化甘油,敘述著硝化甘油是非常危險且非常難以處理的物質,由於過於害怕索布雷洛還將這項發明當作秘密藏了一年多。

紅外線光譜(二)

紅外線光譜(infrared spectroscopy) (二)
國立臺灣師範大學化學系碩士班 翁于婷

連結:紅外線光譜(一)

拿到一張紅外線光譜要如何分析判斷,確認化合物的結構是正確的呢?
第一步是分析峰位,就是吸收波鋒在光譜的位置,由橫軸振動頻率右到左逐漸變大,可劃分五個區域判讀,第一是4000~2500 cm-1,第二是2500~1800 cm-1,第三是1800~1600 cm-1,第四是1600~1400 cm-1,最後1400 cm-1以後我們稱為指紋區(fingerprint region),一般用來鑑定物質用。

紅外線光譜(一)

紅外線光譜(infrared spectroscopy) (一)
國立臺灣師範大學化學系碩士班 翁于婷

空氣中充滿著各式各樣的電磁波,有人類眼睛可見的可見光 (visible)、微波爐使用的微波 (microwave)、還有用於醫學診斷的 X-ray 等等(圖一),其中波長介於可見光波和微波,和人類最息息相關的電磁波就是是紅外線 (infrared),紅外線波長約 700 nm – 1 mm,由英國皇家學院的威廉‧赫歇爾 (William Herschel) 發現

化學傳記:1973年諾貝爾化學獎得主-傑弗里.威爾金森(Geoffrey Wilkinson)

化學傳記:1973年諾貝爾化學獎得主-傑弗里.威爾金森(Geoffrey Wilkinson)
國立臺灣師範大學化學系博士生 黃婉澐

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圖一 傑弗里.威爾金森(來源:參考資料7)

傑弗里.威爾金森(Geoffrey Wilkinson,1921 年 7 月 14 日 - 1996 年 9 月 26 日,圖一),英國化學家,皇家學會院士。

無機化學及勻相過渡金屬催化領域的先驅者,於 1973 年與德國化學家恩斯特.奧托菲舍爾 (Ernst Otto Fischer) 因過渡金屬有機化合物的研究,共同獲得 1973 年諾貝爾化學獎。

威爾金森教授出生於英格蘭約克郡的 Springside,他的父親 Henry Wilkinson 是一名房屋裝修師;母親 Ruth 在一家當地的棉紡織廠工作。他開始對化學產生興趣源於叔叔的家庭—叔叔的妻子家中經營著一家小型的化學公司,專門為製藥工廠製造硫酸鎂 (Magnesium sulfate, MgSO4) 及硫酸鈉 (Sodium sulfate, Na2SO4)。

光延反應

光延反應 (Mitsunobu reaction)
國立臺灣師範大學化學研究所 胡婷嘉

光延反應1,2是 1967 年由日本的化學家 Oyo Mitsunobu 等人提出的。以醇類的酯化為例,先利用三苯基膦 (triphenylphosphane, PPh3) 以及偶氮二羧酸二乙酯 (Diethyl diazenedicarboxylate, DEAD) 或偶氮二甲酸二異丙酯 (diisopropyl azodicarboxylate, DIAD) 活化親核試劑 — 羧酸,再將一級或二級醇有效的醯化;若用不同的親核試劑攻打的話,可以將醇轉換成不同的官能基,如:酯基、胺基…等。由於反應條件溫和,轉換率很高、且可以置換成很多不同的官能基,在現代有機合成中是很常見的反應。

晶格能

晶格能 (Lattice enthalpy)
國立臺灣師範大學化學系 趙崇瀚

陰離子與陽離子之間存在庫倫作用力彼此吸引,由於此種異性電荷之間的作用力非常強,比一般的凡德瓦力大得很多,故離子化合物大多是以離子晶體的形式存在。因此當陰陽離子結合形成特定晶體時,其焓值改變量決定了晶體的穩定性
,故可以定義晶格能(\(\Delta H_L\))為:一特定離子晶體分解成其組成的氣態陰陽離子的焓值改變量(式一)。在此定義下,晶格能之值恆為正值,即代表破壞晶格所需的能量大小。

弗洛斯特圖

弗洛斯特圖 (Frost diagram)
國立臺灣師範大學化學系三年級 俞姿宇

  • 簡介

弗洛斯特圖 (Frost diagram) 或稱自由能 ─ 氧化數圖 (free energy-oxidation state diagram) 是單一種元素的氧化態與自由能的關係圖,單一種元素以不同氧化態存在的分子,在互相比較之下,氧化還原對 (redox couple) 的還原電位,電位差越大代表反應趨勢越強,此種圖示法是很好的判讀工具。

縱軸為電位 \(NE^\Theta\),橫軸為氧化數 \((N)\),氧化數值以遞增或遞減排列都是可以被接受的,值得注意的是橫軸的座標必須合乎線性比例,即使該元素無法存在於所有可能得氧化態。

液相層析

液相層析(Liquid Chromatography)
國立臺灣師範大學化學系碩士班二年級 翁于婷

層析法是常見且普遍,可將複雜的混合物分離純化的方法。以層析系統的動相分類,主要有氣相層析與液相層析等等1,而液相層析法適用於純化大部分的化合物。

液相層析利用動相 (mobile phase) 和靜相 (stationary phase) 的交互作用,當混合物進入系統內時,不同成分的特性將決定物質在層析管柱內流動的快慢,再利用各成分移動速率之不同來分離2。液相層析儀最主要就是「動相式液體」,所以在液相層析法裡又有:液固層析法 (LSC) 和液液層析法 (LLC)。

液固層析法 (LSC) 或名為吸附層析法,是靜相為細粒固體之表面,溶質與沖提劑競爭固體表面的吸附面積,最適合拿來分離低極性的有機物,也就是最常被使用的高效率液相層析 (HPLC, High-performance liquid chromatography) 的原理3。在這兩相中,通常極性較大的液體會固定吸附在靜相的惰性載體上,而極性較小的液體溶劑則會被當作移動相、極性小的物質先流出,此時稱為「正相層析」(normal phase adsorption)。反之靜相吸附的液體極性小甚至是非極性液體,而移動相為極性液體、極性大的物質先流出,則稱為「逆向層析」(reverse phase adsorption)。

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