有机化学在生活中的应用论文

作为文史专业学生，选择《化学与社会》，在课程学习的过程中固然比理工科学生的难度要大得多，但是，难并不成为逃避的理由。选择学习《化学与社会》不仅有学习价值，而且对我们的生活，对今后的发展都大有裨益。一、从化学与专业学习的关系来看。虽然由于专业的原因，文史专业学生和理工专业学生对化学知识的需求已经大不相同。相比较而言，理工类学生无论是对化学知识的了解还是未来对该学科知识的需求，都要强于文史类学生，因而，理工科学生掌握、补充化学知识，尤其是与化学相关专业学生学习《化学与社会》是对自己专业知识的一个很好的补充和提高过程。文史类学生虽然对化学课已经比较陌生，但是，适当掌握一些化学知识，仍然不失为一种良好的学习态度和习惯。学习化学知识，不仅是对过去知识的重温，也是对现在专业知识的补充，多掌握一些生活必需的常识，无疑又是对生活质量起着不容忽视的提升作用。二、从化学与生活的关系来看：如果说人文和社会知识是从生活中提炼出的一种抽象的知识，那么，物理和化学知识作为自然科学中的重要组成部分，则是从生活中直接得到的常识，因而，其用之于生活的方面和领域更为广阔。掌握适当的物理和化学知识，不仅能帮助我们解释日常生活中的一些疑问，更能增加我们的生活常识，提高生活质量。例如肯得基的“苏丹红事件”便是化学知识运用于生活的很好明证——一个不懂化学的人，是断然不知道这件事的意义的。三、化学与政治学科的关系。政治学作为新兴学科，其学科前景和实用性固然不甚为人所知，但政治学科所研究的领域和意义却是不容被忽视的。政治学科主要研究人类精神文明发展的历史，以及从历史中结晶出的文化积淀。概而言之，政治学是以人的精神诉求为研究对象，并最终使人在精神领域达到更高的善的一门学科。因而，关注人的需求，指引人的发展，让人们在精神层面得到更好的发展是政治学科追求的目标之一。化学与日常生活息息相关，人类也曾利用自己掌握的化学知识让自己所处的社会历史时期前进了许多年。但同时，化学就如同一把双刃剑，化学对人类积极和消极的方面都毫不隐讳地存在着。而如何扬长避短，让化学发挥更好的作用为人类社会进步服务，是人类需要关注的一个话题。例如美国拥有当今世界上最多的科学家和最先进的科学技术，他们用化学科学制造出了核武器，然而却将化学创造出来的这个“厉害角色”用到了屠杀伊拉克平民的战斗中；日本人运用生物、化学技术制造出了生化武器，同样，这些武器也只是在屠杀中国平民的战斗中露出了其“助桀为虐”的不光彩面目。当然，这样的例子还有很多。我们需要指明的是，化学在发展的过程中固然有人才和技术提高的必要，但同样也需要正确的方向的指引，否则，只可能陷入“越发展越落后”境地。政治学科正有对人们进行劝诫，进行价值观教育的作用。因而，正确地运用化学与政治学的知识在使人类生活水平提高的意义上来说，虽然方式不同，但殊途同归。同时，化学实验的操作不当造成人类灾难的事例也不枚胜举。从广义上来讲，人类社会是一个整体，无论是物质文明，还是精神文明，无不是在一个整体中和谐共存和发展的，人类的任何社会活动都应该以与自然和谐共存，促进人类实质意义上的提高为目标的，因而，如何让化学服务于人类，真正做到以人为本，与自然和谐共存，树立科学发展观，是政治学科的重要任务，因此，从指引化学发展方向，使化学与社会和谐共存的角度来讲，化学与政治学科关系紧密。四、从化学与个人发展的关系来看信息时代，知识最为重要，无论是文盲，还是知识分子，在不断学习，充实、善自己知识结构的道路上，没有高低尊卑之分，作为社会精英的大学生，就更需要学习各方面知识，以充实自己，使自己成为各行业都能独当一面的人，无论是对自己的就业前景，还是对社会的贡献角度都大有裨益。因而，学习化学与社会，了解人类文明发展的历史，知晓文明之间的内部联系，促使人类文明不断向前发展，使科学发展在为人类福祉的不断增进的道路上发挥更大作用意义深远。我们要明白，“知识无止境，学习亦当不休止。”

有机化学是生命科学的基础，有机化合物是构成生物体的主要物质，生物体中各种有机化合物的结构、性质以及它们在生物体内的的合成、分解、转化、代谢无不以有机化学为基础。有机化学产品正越来越多地应用于农业。如农药（杀虫剂、杀菌剂、除草剂）、植物生长调节剂、化肥、农膜等保证了农业生产；兽医药、饲料添加剂促进了畜牧业生产。要正确地使用，必须了解这些有机化合物的组成、性质和生理功能。但是，目前有些学校的生命科学专业越来约忽视有机化学课程，课时越来越少，这样对学生的进一步学习不利，比如生物化学、分子生物学等后续课程的学习。本文将从有机化学的发展与生命科学，有机化学的主要研究成果与生命科学，有机化学研究的任务与生命科学，三个方面说明有机化学课程与生命科学中的关系。希望能引起从事生命科学专业人对有机化学的重视。 　　 有机化学的发展与生命科学有密切的关系 　　有机化学就其最初的意义而言，是生物物质的化学。1807年，J F Yon Berzilius首先把从活细胞中获得的化合物命名为有机化合物。那时人们对生命现象的本质还没有认识，因而便赋予有机化合物一种神秘的色彩，许多化学家认为有机物是不可能用人工的方法合成的，它们是“生命力”所创造的。但是1828年，F Wohler从无机物氰酸铵制得了尿素，否定了关于“生命力”的假说，可以说是化学家第一次干预了生命科学。 　　随后有机化学的发展主要集中在有机物的结构研究和合成方法上，较少关心它们的生物功能。尽管如此，许多化学家的研究成果还是成为了生命科学发展过程的里程碑。比如，19世纪中叶，I Pasteur关于左旋和右旋酒石酸经典式的研究，导致70年代Vanthof和LeBel碳原子四面体构型学说的建立，它是生命分子结构不对称性的基础。E Fischer对碳水化合物立体化学和肽合成化学的贡献是这两大类重要的生命分子化学的奠基石。20世纪50年代，A Todd建立的核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的化学结构，为Vatson-Crick DNA双螺旋结构的提出铺平了道路。60年代H G Khorana开创的磷酸二酯法合成寡核苷酸，不但证明了DNA上每三个碱基组成一个三联体密码子编码一个氨基酸从而提出了一套遗传密码，而且也开始了人工合成DNA的研究。化学家也将用化学小分子和化学工具研究生命体系。1985年H Smith和K Mullis发明了聚合酶链式反应(PCR)从而使分子生物学在技术上有了一个突破和飞跃。1988年SchrEiber在做靶向合成(TOS)天然产物FK506时发现FK506的结合蛋白FKBP12。1991年他们又利用小分子探针FK506和Cyclosporin发现他们可以抑制磷酸化酶神经组蛋白Calcineuin的活性。同时发现了可以生成FKBP-12-FK506神经组蛋白复合物和cyclophilin-cyclospolin-calcineulin的复合物。这些小分子同时与两个蛋白结合，而表现出的生物活性也是细胞内信号传导通路的分子基础。1992年，SchrEIber在美国《化学与工程新闻》发表了题为“用有机化学的原理探索细胞学”的论文，确信生命的过程就是生物体中化学变化过程［1-3］。 　　总之，有机化学理论上和实践上的成就为现代生物学的诞生和发展打下了坚实的基础。价键理论、构象学说、反应机理等成为解释生化反应的有力手段，蛋白质和核酸的组成和结构研究，顺序测定方法的建立，合成方法的创建，酶催化机制的研究，模拟酶的合成的化学模型的建立，小分子探针技术，单分子激发的技术，单分子操作的技术等重大成就，为现代生物学及生物技术开辟了道路。有机化学与生物问题的密切结合是推动生命科学发展的有力柱，也将人们对生命过程的了解提高到一个新的层次［4, 5］。 　　 一百多年来，有机化学的最高科学成果—— 诺贝尔化学奖综览 　　1901-2010年共110年，除去8年未授奖外，共授化学奖102项，其中有机化学方面得化学奖65项，占整个化学奖的7%。碳水化合物、光合作用得研究共8项；蛋白质、酶和核酸方面得研究共18项；甾族化合物、维生素和生物碱方面研究共8项；其它方面共31项。其中与生物相关的占34项。占有机化学的3%。由此可以看出有机化学与生命科学有着密不可分的关系。 　　 有机化学研究的任务与生命科学的关系 　　有机化学研究的主要任务是分离提纯、物理有机化学、合成。分离提纯即分离、提取自然界存在的各种有机物，测定它们的结构和性质，以便加以利用。物理有机化学是研究有机物结构与性质间的关系、反应经历的途径、影响反应的因素等，以便控制反应向我们需要的方向进行。合成是在确定了分子结构并对许多有机化合物的反应有相当了解的基础上，以由石油或煤焦油中取得的许多简单有机物为原料，通过各种反应，合成我们所需要的自然界存在的，或者自然界不存在的全新的有机物［6］。 　　1 有机化合物的分离提纯与生命科学 　　有机化学的分离提纯与生命科学的关系主要体现在两个方面，一是天然有机化学，二是分离与分析。 　　天然有机化学是研究动植物（包括海洋、陆地和微生物的次级代谢产物）及生物体内源性生理活性物质的有机化学。目的是希望发掘有生理活性的天然化合物，作为发展新药先导化合物，或者直接用于临床或为农业生产服务。天然有机化学的发展与国民经济有密切的联带关系，对于开发新型药物、新型农药至关重要。我国自然资源非常丰富，又有几千年传统防治疾病的经验积累，在我国大力发展天然有机化学的研究有着非常现实的意义。对内源性生理活性物质的发现及其生理活性研究，又开辟了天然有机化学研究的新领域。充分利用开发我国动植物资源包括海洋生物资源，努力开拓新的生理活性物质，为国民经济服务是天然有机化学的重要任务。 　　分离提纯和分析的紧密结合是有机分析的一大特点。在生命科学中也涉及到复杂系统的痕量或微量的有机物分离分析问题，比如生物活性物质的提取和分析等。气相色谱的发展是高效分离的突破口，而高效气相色谱和高效液相色谱是现代分离技术的基础。在气相色谱中新型高选择性的耐高温固定相（如手性固定相和异构体选择性分离的固定相）仍是比较活跃的研究领域。液相色谱中选择性色谱柱和选择性流动相的应用发展是今后若干年中的主攻方面。细径柱的合理开发，多维色谱以及以色谱为主的系统分析网络将使复杂系统有机痕量物质的分离和分析跃上新的台阶。超临界流体色谱，包括毛细管柱超临界流体色谱是正在发展中的新技术。毛细论文联盟LWlM管电泳是生命科学日益发展的情况下产生的新型的高效技术，在蛋白质和核酸的分离方面已显出极大的威力，是有很强发展活力的新领域。核磁共振波谱技术在谱仪性能和测量方法上有了巨大的进步，其中二维方法的发展已成为解决结构问题最主要的物理方法。NMR今后的发展趋势是如何得到更多的相关信息、简化图谱、提高检测灵敏度和发展三维核磁共振技术。质谱技术最突出的进步是新的解析电离技术的发展。随着接口技术的进步，联用技术的应用面更扩大，效果更为提高。这将使质谱成为生命科学中的一个崭新的研究手段。 　　2 物理有机化学与生命科学 　　物理有机化学主要是通过现代物理实验方法与理论计算方法研究有机分子结构及其物理、化学性能之间的关系，阐明有机化学的反应机理。生命科学中的物理有机化学研究，包括主——客体化学中的模拟酶催化反应，主体分子提供的微环境可控制反应，主体分子对客体分子的识别作用以及疏水亲脂作用等都是具有重要理论意义的研究领域。量子有机化学由静态向动态方向的发展是当前物理有机化学的重要组成，分子力学方法在有机分子结构与构象的研究方面有着非常乐观的发展前景。我国化学家蒋锡夔院士等发表了题为“物理有机化学前沿领域两个重要方面——有机分子簇集和自由基化学的研究”的论文，提出了可用物理有机化学方法解决生命科学的难题。 　　3 有机合成与生命科学 　　有机合成也与生命科学有着密切的关系。在与生命科学的联系中，金属有机化学和元素有机化学是最为活跃的领域之一。比如，有机磷化合物在农药、医药、萃取剂等方面以及有机合成化学中都有重要的应用。开展有生物活性的有机磷化合物的研究，在生命科学研究中也具有极为重要的意义。近年生物有机硅化合物以及有机硅化合物在有机合成中的应用有新的迅速发展。在基础和应用基础研究方面，硅烯、硅宾、硅的3d空轨道化学和多硅烷的研究是当今有机硅化学重要研究课题。有机硅化合物在有机合成中特别在天然有机物的合成中占有重要的地位。 　　无论从有机化学的发展、有机化学的研究成果和有机化学研究的任务来看，有机化学课程在生命科学中都起着理论基础，研究工具，阐明本质的重要作用。因此在生命科学中要加强有机化学的学习。

有机化生学在生活中的用途十分广泛，没办法全列举出来，就说一小部分吧：1、人类的衣食住行离不开有机物：天然有机物：如糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。合成有机物：塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等。2、具有特殊功能有机物的合成和使用改变了人们的生活习惯，提高了人类的生活质量。3、有机物在维持生命活动的过程中发挥着重要作用。生命体中许多物质都是有机物，如细胞中存在的糖类、脂肪、氨基酸、蛋白质和核酸等，都是有机物。4、药物中大多数是有机化合物，在帮助人们战胜疾病，延长寿命的过程中发挥着重要的作用。

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