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化学小分子欢迎大家参加化学小分子课程!在这个系列讲座中,我们将深入探索分子世界中的基础构件——小分子小分子作为化学世界的基本单元,构成了我们周围的物质世界,从空气中的氧气到生命代谢中的葡萄糖,小分子无处不在本课程由北京大学化学与分子工程学院王教授主讲,旨在帮助大家建立对小分子概念的系统认识,了解其在自然界和人类生产生活中的重要作用通过这50节课,我们将从定义、结构、性质到应用全面解析小分子的奥秘什么是小分子?定义特征分子量范围小分子是指相对分子质量较低的一般而言,相对分子质量小于化合物,通常具有简单且明确的900的有机或无机分子被归类为分子结构在化学和生物学领小分子这个界限虽然不是绝对域,小分子是研究的基础单元的,但在科研和工业应用中被广泛接受研究意义小分子的研究对于理解化学反应机理、药物开发、材料科学等领域具有根本性意义它们是构建复杂系统的基础单元小分子的特点是结构相对简单,原子数量有限,这使得它们在反应中表现出独特的活性和选择性从水分子到药物分子,小分子的世界丰富多彩且充满魅力小分子与高分子的区别小分子特点高分子特点小分子结构简单,通常由几个到几十个原子组成分子量一般小高分子由多个小分子单元(称为单体)通过化学键聚合而成分于900道尔顿具有明确的化学结构和组成子量通常在数千到数百万道尔顿小分子通常具有较高的挥发性和流动性,易于通过细胞膜扩散高分子结构复杂,可能呈现线性、支链状或网状结构高分子通在生物体内,小分子如葡萄糖、氨基酸等是基础代谢单元常表现出独特的力学性能,如弹性、韧性等在生物体内,蛋白质、核酸是典型的生物高分子理解小分子与高分子的区别,有助于我们把握化学反应的本质和物质性质的根源小分子是高分子的基础,高分子则展现出更复杂的结构和功能特性小分子的常见类别无机小分子有机小分子包括水H₂O、二氧化碳CO₂、氧气如甲烷CH₄、乙醇C₂H₅OH、乙酸O₂、氮气N₂等这些分子在自然界CH₃COOH等这类分子通常含有碳氢广泛存在,是生命活动和环境循环的基键,是有机化学研究的核心对象础药物小分子生物小分子如阿司匹林、布洛芬等这类分子具有如氨基酸、核苷酸、葡萄糖C₆H₁₂O₆特定的生物活性,能与人体靶点相互作等这些分子是生命体系的基本组成单用,产生治疗效果位,参与各种生物化学过程小分子世界丰富多彩,从构成空气的氧气到生命活动必需的葡萄糖,从工业原料甲烷到治疗疾病的药物分子,它们以不同的形式存在于我们的日常生活中,发挥着各自独特的作用小分子的结构特点原子数较少小分子通常由几个到几十个原子构成,结构相对简单明确这使得它们在化学反应中表现出特定的活性结构多样性尽管原子数少,小分子可以形成各种不同的空间排列,产生丰富多样的分子结构和功能结构类型根据原子排列方式,小分子可分为线性、环状、支链等多种类型,每种类型具有特定的物理化学性质小分子虽然结构简单,但展现出惊人的多样性例如,只有两个碳原子的化合物就可以形成乙烷、乙烯、乙炔等不同结构,它们的性质和反应活性各不相同同样,同分异构体现象在小分子中非常普遍,如丁烷和异丁烷虽然分子式相同,但结构和性质有明显差异小分子的结构特点决定了它们的物理化学性质和生物活性,是研究化学反应机理和开发新材料、新药物的重要基础原子与分子的关系分子1由多个原子通过化学键结合形成的独立粒子化学键将原子连接在一起的作用力原子化学元素的基本单位原子是构成物质的基本单位,当两个或多个原子通过化学键结合在一起时,就形成了分子分子可以由同种原子组成,如氧气O₂、氮气N₂,这类分子被称为单质分子;也可以由不同种原子组成,如水H₂O、二氧化碳CO₂,这类分子被称为化合物分子在描述分子时,我们通常使用分子式表示分子中含有的原子种类和数量,使用结构式表示原子之间的连接方式和空间排列例如,乙醇的分子式是C₂H₅OH,而其结构式则清晰地展示了碳、氢、氧原子之间的连接关系了解原子与分子的关系,是理解化学变化本质的基础分子模型展示球棍模型球棍模型使用球体表示原子,棍子表示化学键这种模型清晰地展示了分子中原子的连接方式和大致的空间排列,是教学和研究中最常用的分子模型类型空间填充模型空间填充模型(也称球形模型)使用与原子范德华半径成比例的球体表示原子,没有明显的键连接这种模型更准确地展示了分子的真实空间占据情况和立体效应电子云模型电子云模型展示了分子中电子的分布情况,能够直观地表现分子轨道和化学键的本质这种模型对于理解分子的反应活性和光谱特性特别有帮助分子模型是化学教学和研究中不可或缺的工具,它们帮助我们将抽象的分子概念可视化,从而更好地理解分子的三维结构特点和性质现代计算机技术使得复杂分子的三维可视化和交互式操作成为可能,极大地促进了分子科学的发展分子的键类型共价键离子键由原子间共享电子对形成的化学由带相反电荷的离子之间的静电引键如H₂O分子中的O-H键、CH₄分力形成的化学键如NaCl中Na⁺与子中的C-H键共价键具有方向性,Cl⁻之间的键离子键强度大,但是有机分子的主要键类型根据共无方向性,离子化合物通常熔点享电子对数量,共价键可分为单高,易溶于水键、双键和三键氢键当氢原子与电负性强的原子(如F、O、N)相连时,形成的特殊分子间相互作用如水分子之间的氢键氢键虽然强度较弱,但对物质性质影响显著,如水的高沸点化学键是原子之间形成分子的纽带,不同类型的化学键赋予分子不同的性质和功能除了上述三种主要键类型外,还有金属键、范德华力等相互作用力,它们共同影响着分子的稳定性、反应活性和物理化学性质理解化学键的本质和特点,是研究分子结构与性质关系的基础在实际应用中,针对不同键类型的特点,可以设计出具有特定功能的分子材料和药物常见无机小分子水二氧化碳氧气H₂O CO₂O₂地球上最重要的无机小分子,由两个氢原子和线性分子,由一个碳原子和两个氧原子组成由两个氧原子通过双键连接形成的双原子分一个氧原子组成水分子呈弯曲结构,键角约虽然C=O键极性,但由于分子对称性,CO₂整体子氧气支持燃烧,是需氧生物呼吸作用的关为
104.5°,分子极性强,是优良的溶剂水的上是非极性的它是光合作用的原料和呼吸作键物质大气中约21%的成分是氧气,它通过高比热容和氢键网络使其在生命活动和气候调用的产物,在碳循环中扮演核心角色光合作用不断补充节中发挥关键作用常见有机小分子分子名称分子式主要用途物理状态常温甲烷CH₄天然气主要成分,燃料气态乙醇C₂H₅OH消毒剂,溶剂,燃料液态丙酮C₃H₆O重要工业溶剂液态葡萄糖C₆H₁₂O₆生物能量来源固态苯C₆H₆有机合成原料液态有机小分子是含碳化合物中结构相对简单的一类,它们在日常生活和工业生产中扮演着重要角色从燃料甲烷到溶剂乙醇,从合成材料原料乙烯到生命能量来源葡萄糖,有机小分子的应用无处不在有机小分子的结构多样性带来了功能的多样性例如,甲烷是最简单的有机分子,结构为四面体;乙醇分子中含有羟基,赋予其独特的溶解性和生物活性;葡萄糖则含有多个羟基和一个醛基,是细胞代谢的重要底物小分子的空间结构
104.5°
0.96Å水分子键角键长O-HH-O-H的键角约为
104.5°,小于理想的四面体角水分子中O-H共价键的平均键长度
109.5°180°分子键角CO₂O=C=O为线性结构,键角为180°分子的空间结构是指原子在三维空间中的排列方式,它由键长、键角和二面角等参数描述根据价层电子对互斥理论VSEPR,分子中心原子周围的电子对会尽可能远离彼此,从而决定分子的几何构型分子的空间结构直接影响其物理化学性质和生物活性例如,水分子的弯曲结构使其具有明显的极性,从而表现出高沸点和优异的溶解能力;甲烷的四面体结构使分子呈现非极性特征;氨分子的三角锥构型则赋予其碱性特征在药物设计中,分子的三维结构对其与靶点的结合能力至关重要小分子在化学反应中的作用催化剂许多小分子如过氧化氢H₂O₂、氧气O₂可作为催化反应的参与者,促进化学转化而自身不消耗在生物体内,小分子辅因子如ATP、NAD⁺等在酶催化反应中发挥关键作用反应物与产物小分子通常是化学反应的直接参与者,作为反应物被消耗或作为产物被生成例如,在燃烧反应中,甲烷CH₄与氧气O₂反应生成二氧化碳CO₂和水H₂O反应介质小分子如水、乙醇、丙酮等常作为溶剂,为化学反应提供适宜的环境溶剂的性质(极性、氢键能力等)会显著影响反应速率和选择性某些反应只能在特定溶剂中进行小分子在化学反应中表现出多种角色,它们的反应活性通常高于高分子,这源于它们较小的空间位阻和更容易接近的活性位点在有机合成中,通过设计反应条件和选择合适的试剂,可以实现小分子之间的精准转化,合成具有特定结构和功能的目标分子小分子的物理性质小分子的化学性质1氧化还原反应许多小分子易发生氧化还原反应例如,甲烷燃烧时被氧化,氧气被还原;在生物体内,葡萄糖被氧化以释放能量2酸碱反应含氢小分子如HCl、H₂SO₄等是常见的酸,可与碱发生中和反应;而NH₃、NaOH等则表现出碱性乙酸等有机酸的酸性强弱受分子结构影响加成反应不饱和小分子如乙烯C₂H₄、乙炔C₂H₂容易发生加成反应,这是有机合成的重要反应类型4取代反应在某些条件下,小分子中的原子可被其他原子或基团取代,如苯的卤代反应,醇的酯化反应等小分子的化学性质与其分子结构和官能团类型密切相关不同的官能团赋予分子特定的反应性,例如羰基易发生加成反应,羟基可参与酯化反应,碳碳双键容易发生加成和聚合反应小分子的化学反应性比高分子通常更高,这源于它们更容易接近的反应位点和更低的空间位阻了解小分子的化学性质,对于预测其在复杂环境中的行为、设计合成路线和开发新材料、新药物具有重要意义小分子与生命活动能量代谢生物合成信号传递ATP作为能量货币,在氨基酸、核苷酸等小分激素、神经递质等小分细胞能量转换中扮演核子是蛋白质、核酸等生子在生物体内作为信号心角色葡萄糖等小分物大分子的基本构建单分子,调控细胞功能和子是能量的主要来源,元它们通过特定的生生理过程它们通过特通过一系列代谢反应释物合成途径被合成和利异性受体介导信号转放能量并合成ATP用导辅助因子维生素和辅酶等小分子作为酶的辅助因子,参与多种生化反应缺乏这些小分子会导致相关代谢通路障碍小分子在生命活动中扮演着不可替代的角色,从能量代谢到信号传递,从物质合成到基因表达调控,小分子的参与无处不在许多重要的生理和病理过程都涉及小分子的变化和调节,因此小分子成为理解生命本质和开发药物的重要切入点氨基酸蛋白质的基础——胺基-NH₂氨基酸分子中的胺基是一个碱性基团,可接受质子形成-NH₃⁺在生理pH条件下,胺基通常以质子化形式存在,赋予氨基酸部分正电荷羧基-COOH羧基是氨基酸分子中的酸性基团,可失去质子形成-COO⁻在生理条件下,羧基通常以离解形式存在,赋予氨基酸部分负电荷侧链-R侧链是区分不同氨基酸的关键部分,从简单的氢原子甘氨酸到复杂的芳香环结构色氨酸,不同侧链赋予氨基酸不同的物理化学性质氨基酸是蛋白质的基本构建单元,每个氨基酸分子都包含一个中心碳原子α-碳,连接着胺基、羧基、氢原子和特定的侧链基团自然界中常见的蛋白质由20种标准氨基酸组成,它们通过肽键连接形成多肽链,进而折叠成具有特定功能的蛋白质氨基酸的两性特征(同时含有酸性和碱性基团)使其能在特定pH值下形成两性离子结构,这一特性对蛋白质的溶解性和功能至关重要此外,氨基酸侧链的多样性是蛋白质结构和功能多样性的基础氨基酸实例甘氨酸Gly最简单的氨基酸,侧链仅为一个氢原子甘氨酸没有手性中心,不存在D型和L型异构体在蛋白质中,甘氨酸常出现在需要构象灵活性的位置,如蛋白质的转角区域谷氨酸Glu侧链含有一个额外的羧基,在生理pH下带负电荷谷氨酸是重要的兴奋性神经递质,参与神经信号传递在蛋白质中,谷氨酸常参与离子键形成和催化活性位点构建丙氨酸Ala侧链为甲基-CH₃的简单非极性氨基酸丙氨酸常出现在蛋白质的疏水核心区域,有助于维持蛋白质的稳定性作为非必需氨基酸,丙氨酸可由其他代谢物在体内合成氨基酸虽然结构简单,但功能多样除了作为蛋白质的构建块外,某些氨基酸还有特殊的生理功能例如,色氨酸是血清素的前体;谷氨酸和γ-氨基丁酸是重要的神经递质;精氨酸参与尿素循环;半胱氨酸的巯基可形成二硫键,稳定蛋白质的三维结构了解氨基酸的结构和性质,对理解蛋白质的功能机制、疾病发生机理和药物设计具有重要意义核苷酸及其功能核苷酸结构核苷酸由三部分组成含氮碱基(嘌呤或嘧啶)、五碳糖(核糖或脱氧核糖)和磷酸基团根据碱基类型和糖的不同,形成多种核苷酸,如腺苷酸A、鸟苷酸G、胞苷酸C、胸苷酸T和尿苷酸U等核苷酸通过磷酸二酯键连接形成DNA和RNA的主链,碱基序列携带遗传信息核苷酸不仅是核酸的组成单元,还在细胞能量代谢和信号传导中发挥重要作用葡萄糖在生物能量中的角色葡萄糖吸收糖酵解1膳食碳水化合物消化后生成葡萄糖,通过小一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸,产生少肠吸收进入血液循环2量ATP和NADH电子传递链三羧酸循环4NADH和FADH₂传递电子,驱动ATP合成,丙酮酸转化为乙酰CoA进入循环,完全氧化3最终电子被氧接受形成水产生CO₂、NADH和FADH₂葡萄糖C₆H₁₂O₆是生物体最重要的能量来源之一,特别是对于大脑,葡萄糖几乎是唯一的能量底物一分子葡萄糖在有氧条件下完全氧化可产生约30-32分子ATP,释放约686kcal/mol的能量除了作为能量来源,葡萄糖还通过多种代谢途径转化为其他生物分子,如糖原用于储能、核糖用于核酸合成、甘油磷脂用于细胞膜合成等葡萄糖代谢的调控异常与多种疾病相关,如糖尿病、肿瘤等小分子药物简介结构决定功能官能团决定反应活性1不同官能团赋予分子特定的化学反应能力分子形状影响识别特异性2分子的空间构象决定其与受体的匹配度电子分布影响物理性质3分子中电子的分布决定其极性和溶解性分子结构与功能的关系是化学和生物学研究的核心问题之一在小分子中,结构特征直接决定其物理化学性质和生物活性例如,羟基-OH的存在增加分子的水溶性和氢键形成能力,这对于醇类和糖类分子的生物功能至关重要;羰基C=O使分子具有亲电性,易于发生加成反应;芳香环结构赋予分子平面性和特殊的电子分布,影响其与生物大分子的相互作用在药物设计中,通过修饰分子结构可以优化药物的药代动力学和药效学性质例如,增加疏水性基团可能提高药物穿透细胞膜的能力;而增加极性基团则可能提高药物的水溶性和排泄速率这种结构-活性关系SAR研究是现代药物发现的重要基础结构式推断练习已知信息某有机分子A的分子式为C₃H₆O,A能与2,4-二硝基苯肼反应生成沉淀,但不能被银镜试剂氧化分析分子中含有羰基C=O,能与2,4-二硝基苯肼反应;不能被银镜试剂氧化,说明不是醛基综合判断,分子A应该含有酮基根据分子式C₃H₆O和含有酮基的条件,可能的结构为丙酮CH₃COCH₃分子模型拼装互动分子模型套件课堂互动复杂结构展示现代化学教育中使用的分子模型套件通常包含通过亲手搭建分子模型,学生可以直观理解分从简单的水分子到复杂的有机分子如葡萄糖,不同颜色的原子球和连接杆,可根据化学键的子的三维结构,感受化学键的方向性和键角的甚至是蛋白质片段,分子模型能够帮助我们可类型选择不同长度和弹性的连接杆标准色彩概念这种体验式学习比单纯的理论讲解更有视化这些结构,理解它们的空间排列和可能的通常为碳-黑色,氢-白色,氧-红色,氮-蓝助于建立空间概念,理解分子的构型与性质之相互作用方式这对于理解生物分子的功能和色,卤素-绿色等间的关系药物设计具有重要意义分子模型搭建不仅是一种教学工具,也是一项有趣的互动活动通过观察不同分子的模型,我们可以比较它们的结构特点,如甲烷的四面体结构、苯的平面六边形结构、葡萄糖的环状结构等,从而理解结构与性质的关系在小组活动中,可以设计竞赛环节,看谁能更快更准确地搭建给定的分子结构小分子的命名原则确定母体结构识别分子的主链或主环,选择最长的碳链或最主要的环系作为母体如烷烃以-烷为后缀,烯烃以-烯为后缀标记取代基位置确定主链上的碳原子编号,使取代基的位置编号总和尽可能小取代基名称前加上位置编号,如1-氯丙烷按字母顺序排列取代基当存在多个取代基时,按其名称的字母顺序排列(不考虑数字前缀)如2-溴-1-氯乙烷确定官能团优先级当分子含有多个官能团时,按IUPAC规定的官能团优先级确定主官能团,作为后缀其他次要官能团作为前缀如羧酸优先于醇国际纯粹与应用化学联合会IUPAC制定了系统的化学命名法则,旨在为每个化合物提供一个明确且唯一的名称系统命名法虽然有时显得复杂,但确保了全球化学家之间的准确交流除了系统命名外,许多化合物还有通用名或俗名,如乙醇也被称为酒精,乙酸也被称为醋酸在中学教育中,常见的命名多采用简化的规则,如烷烃的同系列甲烷、乙烷、丙烷等,常见醇类甲醇、乙醇等和简单的酸乙酸、丙酸等掌握命名规则对于理解分子结构和特性至关重要小分子的分析检测方法质谱法色谱法MS质谱法通过电离分子并测量离子质荷比色谱法基于不同分子在固定相和流动相来分析分子量和结构可提供分子量信之间分配系数的差异进行分离包括气息和碎片模式,有助于确定分子的组成相色谱GC、液相色谱LC、薄层色谱和结构特征质谱法灵敏度高,可检测TLC等色谱法主要用于混合物的分极微量样品,常与色谱法联用GC-离和纯度分析,与其他检测方法联用可MS、LC-MS获得更多信息光谱法光谱法研究物质与电磁辐射的相互作用,包括红外光谱IR、紫外-可见光谱UV-Vis、核磁共振NMR等不同光谱提供分子不同方面的信息IR反映官能团,UV-Vis反映电子跃迁,NMR提供原子环境信息现代分析化学提供了多种强大的工具来鉴定和定量分析小分子物质这些技术通常结合使用,以获得更全面的分子信息例如,质谱法和核磁共振谱是结构鉴定的主要手段,而色谱法则主要用于分离和纯度检测选择合适的分析方法需考虑样品性质、浓度范围、所需信息类型和仪器可用性等因素近年来,高分辨率质谱和多维NMR等技术的发展,使得复杂小分子的结构解析变得更加高效和准确这些分析技术在药物研发、环境监测、食品安全等领域发挥着关键作用质谱测定例子乙醇分子峰分析质谱图解读技巧乙醇C₂H₅OH的质谱图中,分子离子峰m/z=46对应完整的质谱解读的关键是理解分子的碎裂规律常见的碎裂包括C₂H₅OH⁺分子离子由于分子离子不稳定,常见的碎片峰包括•α-断裂断裂发生在与官能团相邻的碳碳键•麦克拉弗提重排涉及六元环过渡态的重排反应•m/z=45失去一个氢原子形成CH₃CH₂O⁺•逐步失去小分子如H₂O、CO、CO₂等•m/z=31失去甲基形成CH₂OH⁺同位素峰的存在(如M+1,M+2峰)可用于判断元素组成•m/z=29失去OH基团形成CH₃CH₂⁺•m/z=27形成C₂H₃⁺碎片质谱法是现代分析化学中最强大的结构鉴定工具之一,通过研究分子在电离条件下的碎裂模式,可以推断分子的结构特征和元素组成质谱技术的发展使得分析灵敏度不断提高,现代高分辨质谱仪可以精确测定分子的精确质量,从而确定分子式质谱与色谱技术的联用(如GC-MS、LC-MS)进一步增强了分析能力,使复杂混合物中的微量组分分析成为可能这些技术在医药、环境、食品安全等领域发挥着不可替代的作用尺寸排阻色谱法简介原理应用仪器设置尺寸排阻色谱法SEC或凝胶渗透色谱法SEC/GPC主要用于高分子的分子量及其分布典型的SEC/GPC系统包括输液泵、进样器、GPC基于分子在多孔介质中的筛分作用,根测定,也可用于小分子与高分子的分离通色谱柱和检测器常用的检测器有折光率检据分子的流体动力学体积与分子量相关分离过建立标准曲线(洗脱时间与分子量的关测器RI、紫外可见检测器UV和多角度激光分子大分子不能进入小孔,沿着颗粒外部系),可计算未知样品的分子量这种方法光散射检测器MALS不同类型的色谱填料快速流出;小分子可进入多孔颗粒内部的孔也被用于蛋白质纯化和分析,如快速蛋白液适用于不同极性的样品和溶剂系统道,流出时间较长相色谱FPLC尺寸排阻色谱法是一种温和的分离技术,样品在分析过程中不会与固定相产生化学相互作用,这使得它特别适合于分析易变性的生物大分子与其他色谱技术相比,SEC的独特之处在于它主要基于分子大小而非化学性质进行分离在生命科学研究和药物开发中,SEC常用于蛋白质聚集状态的分析、蛋白质-蛋白质相互作用研究和生物药物的质量控制在高分子化学中,GPC是表征合成高分子分子量分布的标准方法,对评估高分子材料性能至关重要此外,SEC也可用于小分子和高分子的快速分离,为进一步的分析奠定基础水的重要性71%地球表面覆盖率地球表面约71%被水覆盖,主要分布在海洋中60%人体含水比例成年人体重约有60%是水,不同组织含水量各异97%海水占比地球上97%的水以海水形式存在,仅3%为淡水100°C沸点水的沸点远高于同周期其他氢化物,归因于氢键水是地球生命的摇篮和物质基础,其独特的物理化学性质源于水分子的特殊结构水分子呈V形,氧原子与两个氢原子之间的键角约为
104.5°氧原子强电负性导致水分子极性显著,分子间形成氢键网络,这赋予水许多独特的性质水在生命活动中扮演多重角色作为良好的溶剂,促进生物化学反应;参与水解和脱水缩合反应;维持细胞内环境稳态;通过蒸发吸热调节体温在生态系统中,水循环连接着大气、陆地和海洋,调节全球气候水资源的保护和利用是当代人类面临的重大挑战,水污染和水资源短缺已成为许多地区的严峻问题二氧化碳的循环光合作用呼吸作用1植物、藻类和某些细菌利用太阳能将CO₂和水转生物体氧化有机物释放能量,同时产生CO₂和水化为葡萄糖和氧气人类活动海洋吸收4燃烧化石燃料和森林砍伐等活动向大气中释放海洋吸收大气中约30%的CO₂,形成碳酸盐沉积3CO₂物二氧化碳CO₂是自然界碳循环的核心分子,在维持地球生态平衡中发挥关键作用它是一种线性分子,碳原子位于中心,与两个氧原子形成双键尽管各原子间的键极性显著,但由于分子的对称结构,CO₂整体上是非极性的在大气中,CO₂是主要的温室气体之一,能吸收和反射红外辐射,参与调节地球温度工业革命以来,人类活动导致大气中CO₂浓度显著上升,从约280ppm增加到现今的400ppm以上,引发了全球气候变化问题减少CO₂排放、发展碳捕获与封存技术、保护森林等碳汇已成为应对气候变化的重要策略小分子对环境的影响一氧化碳氮氧化物二氧化硫CO NOₓSO₂一氧化碳是无色无味的有毒气体,主要来源于不完全氮氧化物包括一氧化氮NO和二氧化氮NO₂等,主二氧化硫主要来源于含硫化石燃料的燃烧,是酸雨的燃烧它能与血红蛋白结合,阻碍氧气运输,导致缺要来源于高温燃烧过程和汽车尾气它们参与光化学主要成因之一它刺激呼吸道,加剧哮喘和心肺疾氧甚至死亡现代汽车的催化转化器能将CO转化为烟雾形成,导致酸雨,并对呼吸系统造成伤害脱硝病,并损害植物和建筑物脱硫技术如石灰石-石膏较安全的CO₂,减少排放技术如选择性催化还原SCR能有效减少NOₓ排放法已在电厂广泛应用,有效减少SO₂排放环境污染物中的小分子是现代工业社会面临的重要挑战除了上述气体污染物外,还有持久性有机污染物POPs如多氯联苯PCBs、二噁英等,它们在环境中难以降解,通过食物链富集,对生态系统和人类健康构成长期威胁绿色化学理念旨在从源头减少有害化学品的使用和产生,强调设计更环保的合成路线和产品这包括使用可再生原料、开发高效催化剂、减少有害试剂使用、设计可降解产品等通过技术创新和政策引导,人类正在努力减轻小分子污染物对环境的影响有机小分子的合成加成反应不饱和化合物如烯烃、炔烃与试剂分子加成形成新化合物如乙烯与HBr加成生成溴乙烷,遵循马氏规则加成反应包括亲电加成、亲核加成、自由基加成等类型取代反应原子或基团被新基团替换的反应如苯的卤代反应、醇的酯化反应取代反应分为亲核取代SN1/SN2和亲电取代SE等类型,具有不同的反应机理和立体化学结果缩合反应两个分子结合并释放小分子通常是水的反应如酯化反应、醛酮的缩合、羧酸与胺的缩合等缩合反应是合成高分子和生物大分子的重要方式有机合成是利用化学反应创造有机分子的过程,从简单前体出发构建复杂结构现代有机合成强调反应的选择性化学选择性、区域选择性、立体选择性和效率原子经济性、步骤经济性合成策略的设计通常采用逆合成分析法,从目标分子出发逆向推导合成路线催化剂在有机合成中扮演关键角色,能显著提高反应效率和选择性金属催化的偶联反应如铂催化的氢化、钯催化的交叉偶联、有机催化和生物催化是现代有机合成的重要工具绿色化学原则引导着有机合成向更环保、更可持续的方向发展,包括减少有害试剂使用、提高原子利用率、降低能耗等典型有机合成实验格氏试剂的制备与应用水杨酸与乙酸酐反应将溴代烃与镁在无水乙醚中反应制备格乙醛的氧化水杨酸与乙酸酐在酸催化条件下反应,氏试剂,随后与醛或酮反应生成二级或乙酸乙酯的制备在温和条件下,可用铬酸盐Jones试剂生成乙酰水杨酸阿司匹林反应涉及三级醇这一反应展示了有机金属试剂将乙醇与乙酸在浓硫酸催化下回流反或高锰酸钾选择性地将乙醛氧化为乙酯化过程,将水杨酸中的酚羟基转化为在形成碳碳键中的应用,是有机合成的应,形成乙酸乙酯和水使用分水器可酸反应进程可通过显色反应或气相色乙酸酯产物通过重结晶纯化,纯度可重要工具之一持续移除生成的水,推动反应平衡向产谱法监测这是羰基化合物官能团转化用熔点和薄层色谱检测物方向移动反应完成后,经过洗涤、的典型例子干燥和蒸馏得到纯净的乙酸乙酯有机合成实验是化学教育的重要组成部分,它培养学生的实验技能,加深对反应机理的理解,并展示化学原理的实际应用从简单的酯化反应到复杂的多步合成,学生通过亲手操作了解有机反应的条件控制、产率优化和产物分离纯化等实用技能无机小分子的应用医疗领域应用工业领域应用氧气O₂用于氧疗,治疗缺氧状态氢气H₂化工原料,清洁燃料一氧化氮NO血管扩张剂,用于肺动脉高压氯气Cl₂漂白剂,水处理剂氨水NH₃·H₂O外用消毒剂硫酸H₂SO₄化工之母,应用广泛过氧化氢H₂O₂伤口消毒、漂白剂氨气NH₃肥料生产原料碳酸氢钠NaHCO₃抗酸剂,缓解胃酸过多二氧化碳CO₂制冷剂,饮料碳酸化硝酸甘油C₃H₅N₃O₉心绞痛急救药物一氧化碳CO化工合成气组分无机小分子虽然结构简单,但应用极为广泛,从日常生活到尖端工业无处不在例如,水是最基础的溶剂和反应介质;氧气支持呼吸和燃烧;二氧化碳用于灭火器和超临界萃取;氯气用于水处理和消毒;过氧化氢用于漂白和消毒;氨用于肥料生产;硫酸是工业生产中使用量最大的化学品之一许多无机小分子在人体内也扮演重要角色,如氧气参与能量代谢,一氧化氮作为神经传递的信号分子,碳酸氢根调节血液pH值,锌离子作为某些酶的辅因子等了解无机小分子的性质和应用,对于理解现代工业和医疗技术的基础至关重要小分子的生物作用激素神经递质信号通路分子激素是由内分泌腺分泌的信号分子,通过血液运输神经递质是神经元之间传递信息的化学物质,小分细胞内信号通路中涉及多种小分子,如第二信使至靶器官调节生理功能小分子激素如肾上腺素、子神经递质包括乙酰胆碱、多巴胺、五羟色胺、γ-氨cAMP、cGMP、钙离子、肌醇三磷酸IP₃等这些甲状腺激素、类固醇激素等具有多样的结构和功基丁酸GABA等它们与突触后膜上的受体结合,分子参与信号放大和转导,将细胞表面接收的信号能,参与应激反应、代谢调节、生长发育等过程引发一系列信号转导,影响神经系统功能传递至细胞内部,调控基因表达和细胞行为小分子在生物体内的作用机制通常涉及与特定受体或靶点的相互作用,如激素与受体结合、神经递质与受体偶联、辅因子与酶结合等这些相互作用遵循分子识别原理,依赖于分子间的形状互补、静电相互作用、氢键形成等小分子在医药领域药物类别代表药物结构特点主要适应症解热镇痛药阿司匹林水杨酸衍生物发热、疼痛、抗血栓抗生素青霉素β-内酰胺环细菌感染抗高血压药卡托普利含巯基羧酸高血压、心衰降脂药辛伐他汀内酯类化合物高胆固醇血症抗肿瘤药顺铂含铂配合物多种肿瘤小分子药物是现代医药的主要组成部分,其特点是分子量小通常900Da、结构明确、易于合成和标准化与大分子生物药物相比,小分子药物通常具有口服生物利用度高、稳定性好、生产成本相对较低等优势小分子药物通过与靶点如酶、受体、离子通道等的特异性结合,调节生物学过程,达到治疗疾病的目的药物发现过程通常始于对疾病机制的理解,继而设计能够干预特定靶点的小分子通过高通量筛选、分子模拟、计算机辅助药物设计等方法,发现先导化合物,再通过结构优化改善其药代动力学和安全性现代药物化学强调基于结构的药物设计,通过理解药物与靶点的相互作用,精准设计和优化分子结构分子设计与药物开发靶点确认通过疾病机制研究,确定与疾病相关的关键蛋白质、受体或酶等生物大分子作为药物靶点这一阶段涉及基因组学、蛋白质组学和生物信息学等多学科方法2先导化合物发现通过高通量筛选、虚拟筛选、片段筛选或基于结构的设计等方法,寻找能与靶点结合并产生生物学效应的化合物这些化合物通常还需要进一步优化3结构优化通过结构-活性关系SAR研究,修饰分子结构以提高活性、选择性和药代性质这一过程依赖于有机合成、计算化学和生物测定等技术临床前与临床研究药物候选物经过体外和动物模型评估后,进入人体临床试验阶段,分阶段评估安全性和有效性成功完成临床试验的药物可申请上市许可现代药物开发越来越依赖于对靶点结构的理解和基于计算机的分子设计通过X射线晶体学、核磁共振谱学和冷冻电镜等技术,科学家们能够获得靶蛋白的三维结构信息,为理性药物设计提供基础计算机辅助药物设计CADD使用分子对接和分子动力学模拟等计算方法,预测分子与靶点的结合模式和亲和力小分子材料染料与颜料有机溶剂染料是能溶于介质并与基质形成化学键的有色物质,如靛蓝、酞有机溶剂是一类能溶解其他物质的有机液体,如乙醇、丙酮、菁类、偶氮染料等颜料则通常不溶于介质,以微粒形式分散,苯、乙酸乙酯等根据极性可分为极性溶剂、非极性溶剂和两性如酞青蓝、钛白粉等这些小分子具有特定的发色团和助色团,溶剂不同溶剂具有特定的溶解能力、沸点、闪点和毒性特征能选择性吸收可见光,呈现出丰富的色彩染料和颜料广泛应用于纺织、涂料、油墨、塑料着色等领域现溶剂在化学合成、提取分离、涂料制备等领域不可或缺绿色化代染料设计注重环保性能,减少重金属和有害成分的使用学倡导减少有害溶剂使用,发展水基溶剂、离子液体和超临界流体等替代品小分子材料还包括单体如乙烯、丙烯酸酯等高分子合成原料、增塑剂如邻苯二甲酸酯类,用于改善塑料柔韧性、抗氧化剂如BHT,用于延长材料使用寿命等这些小分子虽然在最终产品中含量较低,但对材料性能影响显著随着材料科学的发展,功能性小分子材料如有机光电材料OLED发光材料、有机光伏材料、液晶材料、分子开关等新型材料不断涌现,拓展了小分子在信息、能源等尖端领域的应用绿色小分子材料可降解单体新能源小分子生物基溶剂可降解单体是能形成环境友好型高分子的小分在锂离子电池中,有机小分子电解质添加剂如生物基溶剂如乳酸乙酯、2-甲基四氢呋喃等,子,如乳酸、己内酯、柠檬酸等这些单体多碳酸亚乙烯酯VC、氟代碳酸乙烯酯FEC等能由可再生资源衍生而来,可替代部分石油基溶来源于可再生资源,聚合后产生的高分子材料显著改善电池性能和安全性有机小分子也作剂这些溶剂通常毒性低、生物相容性好,符在特定条件下可降解为无害物质,减少环境负为电池电极材料被研究,如有机羰基化合物、合绿色化学原则某些生物基溶剂在溶解性能担聚乳酸PLA和聚己内酯PCL是目前广泛共轭聚合物等,具有可持续性强、资源丰富等上甚至优于传统溶剂应用的生物可降解塑料优势绿色小分子材料的设计和应用遵循绿色化学的12项原则,包括废物预防、原子经济性、减少有害物质合成、设计更安全的化学品和溶剂、提高能源效率、使用可再生原料等通过这些原则指导,化学家们致力于开发对环境和人类健康影响更小的可持续材料小分子的安全性风险评估综合危害性与暴露量确定实际风险暴露途径吸入、皮肤接触、食入等多种途径毒性机制3多种生物学机制导致毒性效应安全管理分类、标签、存储和处置的规范某些小分子具有显著的毒性或危害性,如氰化物CN⁻能与细胞色素c氧化酶结合,阻断细胞呼吸;砷化合物干扰多种酶的功能;某些有机磷化合物抑制胆碱酯酶,导致神经系统紊乱这些小分子的安全使用需要严格的管理和防护措施实验室和工业环境中,应遵循安全数据表SDS的指导,采用适当的个人防护装备和工程控制措施小分子化学品的安全性研究包括急性毒性、慢性毒性、致癌性、致畸性、生殖毒性等多个方面现代毒理学研究越来越重视机制研究和替代测试方法,减少动物实验全球范围内,各国对化学品管理有严格法规,如欧盟的REACH法规、美国的TSCA法案等,要求对化学品进行注册、评估和授权小分子分子的量摩尔质量计算分子量分布摩尔质量M是1摩尔物质的质量,单位为g/mol,计算方法是将对于纯净的小分子,其分子量是确定的;但在实际样品中,同位分子中各原子的原子量按照化学式中的原子数相加例如,水素的存在导致分子量有微小变化,表现为质谱中的同位素峰对H₂O的摩尔质量为于高分子,由于聚合反应的随机性,分子链长不一致,存在分子量分布MH₂O=2×MH+1×MO=2×
1.008+
15.999=
18.015g/mol表征高分子分子量分布的常用参数有数均分子量Mn和重均分子量Mw两者之比Mw/Mn称为多分散性指数PDI,反映摩尔质量是连接宏观质量和微观粒子数的桥梁,通过摩尔质量,分子量分布的宽窄我们可以将质量g转换为物质的量mol,反之亦然在化学计量中,我们常用摩尔mol作为物质量的单位,1摩尔物质含有阿伏伽德罗常数NA≈
6.022×10²³个分子或原子理解摩尔概念和摩尔质量计算对于进行化学反应计算、配置溶液浓度和理解化学反应当量关系至关重要在生物化学和药物研究中,常用摩尔浓度M,mol/L表示溶液中溶质的浓度例如,1M葡萄糖溶液意味着每升溶液中含有1摩尔约
180.16克葡萄糖在某些情况下,也使用ppm百万分之一或ppb十亿分之一等质量比浓度单位,特别是对于痕量物质的测定分子量的测量质谱法冰点降低法质谱法MS是测定小分子分子量最精确的基于依数性,在稀溶液中,溶液的冰点降低方法它通过电离分子,测量离子在电磁场与溶质分子数成正比通过测量溶液的冰点中的飞行轨迹确定质荷比m/z现代高分降低值,并知道溶质的质量浓度,可以计算辨质谱仪如飞行时间质谱TOF-MS、傅里出溶质的分子量这种方法主要适用于高分叶变换离子回旋共振质谱FT-ICR-MS可达子量的化合物,且需要溶质在溶剂中不发生到极高的质量精度,能够区分同位素峰和确解离或缔合定分子式渗透压法溶液的渗透压与溶液中的粒子浓度成正比通过测量已知浓度溶液的渗透压,可以计算出溶质的分子量渗透压法特别适用于测定高分子的分子量,如蛋白质、聚合物等,因为高分子即使在很低的质量浓度下也能产生显著的渗透压现代分子量测定技术已经非常精确,特别是对于纯净的小分子化合物质谱法因其高精度、高灵敏度和广泛适用性,已成为分子量测定的首选方法对于混合物或分子量分布的样品,通常需要与色谱技术如GC-MS、LC-MS或尺寸排阻色谱SEC联用,以实现组分分离和测定分子量的准确测定对于化合物的结构鉴定、纯度分析和质量控制至关重要在药物研发、化学合成和材料科学中,分子量测定是表征新化合物和确认反应成功的基本步骤随着分析技术的不断进步,如高分辨质谱、微量样品分析等,分子量测定变得越来越快速、准确和便捷小分子与高分子的桥梁单体1具有可聚合官能团的小分子,如乙烯、苯乙烯低聚物2由少数几个单体单元组成的中间体,如二聚体、三聚体高分子3由大量重复单元通过共价键连接形成的长链分子聚合反应是形成高分子的关键过程,将小分子单体转化为大分子聚合物根据反应机理,聚合反应分为加聚和缩聚两大类加聚反应不产生小分子副产物,如聚乙烯的生成;乙烯C₂H₄单体在引发剂作用下开环,形成长链聚乙烯-CH₂-CH₂-n缩聚反应中,两个分子通过失去小分子通常是水结合,如聚酯和聚酰胺的形成聚合反应的控制对于高分子材料性能至关重要现代聚合方法如活性聚合、可控自由基聚合等能够精确控制分子量和分子量分布,甚至设计特定的分子拓扑结构如嵌段共聚物、星形聚合物等聚合物的性能如强度、弹性、导电性等与其分子结构分子量、支化度、结晶度等密切相关,而这些结构特征源于单体的选择和聚合条件的控制前沿小分子新药研发AI辅助分子设计人工智能和机器学习算法通过分析海量化学和生物学数据,预测分子的活性、选择性和药代性质,加速药物发现过程深度学习模型如生成对抗网络GANs能够设计全新的分子结构,拓展化学空间新靶点发现基因组学和蛋白质组学研究揭示了许多新的药物靶点,特别是在癌症、自身免疫疾病和神经退行性疾病领域蛋白质-蛋白质相互作用PPIs和RNA靶点成为小分子药物的新前沿3精准医疗基于患者基因型和表型的个性化药物治疗成为趋势针对特定基因突变设计的小分子靶向药物,如EGFR抑制剂、BRAF抑制剂等,显著提高了癌症治疗效果药物基因组学研究帮助预测药物反应和不良反应近年来,小分子新药研发取得了突破性进展蛋白质降解靶向嵌合体PROTACs技术利用双功能小分子,一端结合靶蛋白,另一端结合泛素连接酶,促进靶蛋白的泛素化和降解,突破了传统小分子药物只能靶向可成药蛋白质的局限共价抑制剂设计通过形成与靶点的共价键,提高药效和选择性,如BTK抑制剂伊布替尼多重靶点药物设计polypharmacology旨在同时调节多个相关靶点,提高治疗效果,特别适用于复杂疾病如神经精神疾病药物重定位通过发现已知药物的新用途,缩短研发周期和降低风险这些创新策略与先进技术如冷冻电镜、基因编辑、高通量筛选平台的结合,正在加速小分子药物的发现和临床应用未来趋势1绿色化学的发展2多学科交叉融合3精准调控与智能响应未来小分子化学将更加注重环保和可持续性,包括发展化学与生物学、材料科学、计算机科学等学科的深度融设计具有环境响应性和智能调控功能的小分子将成为重生物催化、水相反应、连续流反应等绿色合成方法;设合将催生新的研究方向例如,化学生物学研究小分子要方向例如,刺激响应性药物递送系统;可在特定条计可降解材料;减少有毒试剂使用;利用可再生资源替与生物系统的相互作用;计算化学利用量子计算和AI技件下激活的前药;光控或pH控制的催化剂;自修复材代石油基原料这些趋势将减轻化学工业对环境的影术预测分子性质;材料基因组学加速新材料发现这种料中的动态化学键这些进展将使小分子材料和药物具响交叉创新将持续扩展小分子的应用范围有更精准的功能和更广泛的应用随着科技的不断进步,小分子研究正朝着更精准、更高效、更可持续的方向发展量子化学计算能力的提升将使分子性质预测更加准确;高通量自动化合成平台将加速分子库构建;先进分析技术如单分子检测将提供前所未有的精细信息这些技术进步与创新理念的结合,将持续推动小分子科学的革新与发展小分子知识问答基础知识题结构与性质题
1.分子量小于多少的分子通常被称为小分
1.为什么水的沸点异常高?子?
2.乙醇与二甲醚分子式相同,为何性质差异
2.构成有机小分子的基本元素有哪些?大?
3.氢键是通过哪些原子之间形成的?
3.分子极性如何影响溶解性?应用思考题
1.为何大多数药物分子量要控制在500以下?
2.小分子如何参与信号转导?
3.如何设计环境友好型小分子材料?课堂互动问答环节旨在巩固学生对小分子概念的理解,检验知识掌握程度,并培养分析思考能力基础知识题主要考察对核心概念和基本事实的记忆;结构与性质题需要学生理解分子结构与性质之间的关系,进行推理分析;应用思考题则要求学生将所学知识应用到实际问题中通过这种互动式学习,学生能够更加主动地参与知识构建过程,发现自己的知识盲点,加深对重要概念的理解教师也可以根据学生的回答情况,调整教学进度和重点,确保教学效果推荐采用小组讨论形式组织问答环节,鼓励学生相互交流,共同探讨问题解决方案经典参考文献推荐教材与专著期刊与数据库《有机化学》第五版,徐瑞秋主编,高等教育出版社《Journal ofMedicinal Chemistry》《分子轨道理论导论》,蒋明谦著,科学出版社《Chemical Reviews》《药物化学》第三版,尤启冬主编,人民卫生出版社《Nature Chemistry》《Organic Chemistry》,Jonathan Clayden等著,Oxford PubChem数据库https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/University PressCambridge结构数据库CSD《The Logicof ChemicalSynthesis》,E.J.Corey著,Wiley出版社Reaxys化学反应数据库SciFinder Scholar科学文献检索系统这些参考资源为不同水平的学习者提供了深入了解小分子化学的途径初学者可从基础教材入手,如国内外主流的有机化学教材;进阶学习者可参考专业领域的专著,如药物化学、理论化学等方向的深入读物科研工作者则应密切关注领域内顶级期刊的最新研究进展各类化学数据库是查询小分子结构、性质和相关文献的宝贵工具PubChem提供超过9600万种化合物的开放获取信息;Cambridge结构数据库收录了大量小分子晶体结构数据;Reaxys和SciFinder则提供了全面的化学反应和文献检索功能掌握这些资源的使用方法,将大大提高学习和研究效率课后实验建议合成实验阿司匹林的合成与纯度测定将水杨酸与乙酸酐在适当条件下反应,生成阿司匹林,通过重结晶纯化,并测定其熔点和进行薄层色谱分析这个经典实验展示了酯化反应原理,培养基本有机合成和产物分析技能分子模型构建利用分子模型套件,构建不同类型的小分子,如甲烷、乙醇、苯、葡萄糖等通过亲手搭建,理解分子的三维结构,感受键角、键长和构象的概念可以比较同分异构体的结构差异,理解分子几何对性质的影响光谱分析实验小分子的光谱表征选择几种常见小分子如乙醇、丙酮、苯等,采集其红外光谱和核磁共振谱,分析特征峰的归属,学习如何从光谱数据推断分子结构这一实验培养现代仪器分析技能,加深对分子结构的理解安全注意事项所有实验必须在适当的实验室环境中进行,佩戴必要的个人防护装备(实验服、护目镜、手套);了解所使用化学品的危险性并查阅安全数据表;熟悉紧急处理程序,包括灭火器使用、洗眼器位置等;实验产生的废弃物必须按规定分类处理,不得随意排放实验前准备充分,清楚了解每个步骤的目的和原理;实验过程中认真观察现象,详细记录数据;实验后进行深入的讨论和分析,将实验结果与理论知识联系起来这些实验活动将帮助学生巩固课堂知识,培养实验技能和科学思维课程小结结构与性质基础概念分子结构决定性质,包括键类型、空间排布和官能团特征理解结构-性质关系是小分子研究的核心,也是分子小分子定义为分子量通常小于900道尔顿的分子,包括设计的基础无机小分子和有机小分子小分子是构成物质世界的基1本单元,具有结构简单、反应活性高等特点反应与合成小分子通过各种化学反应相互转化,包括加成、取代、氧化还原等有机合成使我们能够构建复杂分子,创造自然界中不存在的结构未来发展应用领域小分子研究呈现交叉融合趋势,与生物学、材料学、信息科学等深度结合,将催生更多创新应用,解决人类面小分子在医药、材料、能源、环境等领域有广泛应用临的重大挑战从药物分子到染料、从催化剂到电子材料,小分子的应用无处不在通过本课程的学习,我们系统地了解了小分子的定义、结构、性质、反应和应用,建立了从原子到分子、从结构到性质、从基础到应用的知识体系小分子作为化学研究的基本对象,其重要性不言而喻无论是生命活动中的代谢分子,还是现代工业中的功能材料,小分子都发挥着不可替代的作用小分子化学是一门既古老又现代的学科,它的基本原理已有数百年历史,但新的发现和应用仍在不断涌现随着分析技术、计算方法和合成策略的不断进步,小分子研究将持续深入,为解决能源、环境、健康等全球性挑战提供新的解决方案希望本课程能为你打开小分子世界的大门,激发对化学的兴趣和探索精神课后思考题基础理解问题结构分析问题研究探索问题创新设计问题请解释为什么小分子在生物体比较乙醇C₂H₅OH和二甲醚选择一种常见的小分子药物,设计一种理想的环境友好型小内通常比高分子更容易通过细CH₃OCH₃的物理性质差异,查阅其发现历史、作用机制和分子材料,要求具有可降解性胞膜?结合分子结构特点和细并从分子结构角度解释这些差结构优化过程讨论结构与活且来源于可再生资源描述其胞膜的性质分析考虑因素包异的原因特别关注沸点、溶性的关系,以及未来可能的改结构特点、制备方法和潜在应括分子大小、亲疏水性和电荷解性和反应活性的差异进方向用领域等这些思考题旨在促进对课程内容的深层次理解和应用,涵盖了从基础概念到前沿应用的多个层次基础理解问题帮助巩固核心知识;结构分析问题训练结构-性质关系的分析能力;研究探索问题引导文献检索和信息整合能力;创新设计问题则培养创造性思维和问题解决能力建议学生组成小组讨论这些问题,相互启发,共同进步在解答过程中,尽量结合课程所学知识,同时也鼓励查阅额外资料拓展视野最终以书面报告或口头报告的形式呈现思考成果,并准备接受同学和老师的提问与讨论这种深入思考和知识应用的过程,将有助于形成系统的化学思维方式谢谢聆听感谢大家参与本次化学小分子课程!在这50节课中,我们一起探索了分子世界的奥秘,从基本概念到前沿应用,系统地了解了小分子的结构、性质和功能希望这些知识能够激发你对化学的兴趣,帮助你在未来的学习和研究中更好地理解分子层面的现象和原理如有任何问题或需要进一步讨论,欢迎通过以下方式联系联系方式办公时间邮箱每周
二、四下午14:00-16:00,化学professor.wang@university.ed楼205室u.cn在线资源课程网站www.university.edu.cn/chemistry/small-molecules特别感谢化学与分子工程学院提供的教学支持和实验条件,感谢助教团队的辛勤付出,也感谢每一位同学的积极参与和宝贵反馈化学是一门实验科学,鼓励大家在课后继续通过实验探索小分子的奇妙世界让我们一起期待未来分子科学的新发现和新突破!。
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