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1 第 七 章 配 位 化 合 物 和 生 物 元 素 自 然 界 有 一 类 组 成 较 为 复 杂, 在 理 论 上 和 应 用 上 都 十 分 重 要 的 化 合 物, 这 类 化 合 物 的 核 心 部 分 是 以 配 位 键 相 连, 故 称 为 配 位 化 合 物, 简 称 配 合 物 近 几 十 年 来, 随 着 科 学 的 发 展 近 代 物 理 仪 器 的 涌 现 和 实 验 技 术 的 不 断 提 高, 人 们 已 能 在 分 子 水 平 上 研 究 生 物 体 的 化 学 本 质 和 它 在 生 命 活 动 中 的 化 学 变 化 规 律, 同 时 发 现 某 些 微 量 元 素 在 各 种 不 同 的 生 物 过 程 中 起 着 极 其 重 要 的 作 用 为 此, 一 门 新 兴 的 边 缘 学 科 生 物 无 机 化 学 产 生 了 这 主 要 是 利 用 无 机 化 学 特 别 是 配 位 化 学 的 理 论 和 方 法, 去 研 究 和 阐 明 参 与 生 物 体 内 化 学 变 化 的 微 量 元 素, 特 别 是 微 量 金 属 元 素 化 合 物 所 起 的 作 用 以 及 它 们 同 生 物 功 能 之 间 的 关 系 本 章 将 简 要 介 绍 一 些 有 关 配 合 物 和 生 物 元 素 的 基 本 知 识 第 一 节 配 位 化 合 物 一 配 合 物 的 基 本 概 念 ( 一 ) 配 合 物 的 定 义 常 见 的 酸 碱 盐 氧 化 物 等 化 合 物, 都 是 一 些 简 单 的 化 合 物 这 些 化 合 物 中 的 元 素 相 互 化 合 时, 各 元 素 原 子 间 有 一 定 的 数 量 比, 他 们 的 形 成 可 以 用 经 典 的 化 合 价 理 论 加 以 解 释 如 FeCl 3 是 由 一 个 Fe 3 + 与 三 个 Cl - 结 合 而 成 但 是, 还 有 许 多 复 杂 的 无 机 化 合 物, 它 们 是 由 简 单 的 化 合 物 形 成 的 例 如,AgCl 沉 淀 能 溶 解 于 氨 水 中, 沉 淀 溶 解 的 过 程 实 质 是 发 生 了 化 学 反 应 Ag + 与 2 个 H 3 形 成 复 杂 的 离 子 [Ag(H 3 ) 2 ] +, 复 杂 的 离 子 [Ag(H 3 ) 2 ] + 再 与 Cl - 离 子 结 合 形 成 一 个 复 杂 的 化 合 物 [Ag(H 3 ) 2 ]Cl AgCl + 2 H 3 H 2 O [Ag(H 3 ) 2 ]Cl + 2H 2 O 又 如 检 验 Fe 3 + 时, 生 成 的 红 色 物 质 K 3 [Fe(SC) 6 ] 中,Fe 3 + 与 6 个 - 1 价 的 硫 氰 根 离 子 结 合, 形 成 复 杂 的 离 子 [Fe(SC) 6 ] 3 -, 复 杂 的 离 子 [Fe(SC) 6 ] 3 - 再 与 3 个 K + 离 子 结 合 形 成 复 杂 的 化 合 物 这 种 由 金 属 阳 离 子 和 一 定 数 目 的 中 性 分 子 或 阴 离 子 以 配 位 键 结 合 而 成 的 复 杂 离 子, 称 为 配 离 子 配 离 子 和 其 他 带 相 反 电 荷 的 离 子 所 组 成 的 复 杂 化 合 物 称 为 配 位 化 合 物 随 着 配 位 化 学 的 不 断 发 展 研 究 的 不 断 深 入, 人 们 发 现 配 位 化 合 物 的 定 义 存 在 着 一 定 的 局 限 性 如 配 位 化 合 物 中 可 不 存 在 配 离 子, 而 直 接 由 金 属 离 子 与 一 定 数 目 的 中 性 分 子 和 阴 离 子 以 配 位 键 结 合 而 成, 如 二 氯 二 氨 合 铂 (Ⅱ)([Pt(H 3 ) 2 Cl 2 ]) 还 有 一 些 配 合 物 是 由 金 属 原 子 与 中 性 配 分 子 结 合 而 成, 如 五 羰 基 合 铁 [Fe(CO) 5 ] 等 应 该 指 出 的 是, 有 些 化 合 物, 例 如 光 卤 石 KCl MgCl 2 6H 2 O 明 矾 KAl(SO 4 ) 2 12H 2 O 和 铁 铵 矾 H 4 Fe(SO 4 ) 2 6H 2 O 等 分 子 组 成 也 很 复 杂, 但 它 们 在 水 溶 液 中 完 全 电 离 成 K + Mg

2 Al 3 + H + 4 Fe 3 + Cl - SO 2-4 等 简 单 离 子, 不 存 在 复 杂 的 配 离 子 因 此, 它 们 属 于 复 盐, 而 不 属 于 配 合 物 ( 二 ) 配 合 物 的 组 成 配 合 物 分 为 内 界 和 外 界 两 个 组 成 部 分, 内 界 和 外 界 之 间 以 离 子 键 相 连 内 界 由 中 心 离 子 和 配 位 体 组 成, 写 化 学 式 时 常 用 方 括 号 括 起 来 外 界 多 是 一 些 简 单 离 子 如 [Zn(H 3 ) 4 ]SO 4 : 配 位 原 子 [Zn 2 + (H 3 ) 4 ] 2 + SO 2-4 中 心 离 子 内 界 配 位 体 配 合 物 配 位 数 外 界 离 子 外 界 1 中 心 离 子 一 般 是 金 属 离 子, 尤 以 过 渡 金 属 离 子 为 多 如 Ag + Cu 2 + Zn 2 + 等, 但 也 有 电 中 性 的 原 子 中 心 离 子 位 于 配 合 物 的 中 心, 是 配 合 物 的 形 成 体 它 具 有 较 高 的 有 效 核 电 荷, 原 子 核 外 有 能 成 键 的 空 轨 道, 是 电 子 对 的 接 受 体 2 配 位 体 配 合 物 中 与 中 心 离 子 以 配 位 键 相 结 合 的 分 子 或 阴 离 子 称 为 配 位 体 ( 简 称 配 体 ) 配 体 中 能 提 供 孤 对 电 子 的 原 子 称 为 配 位 原 子 常 见 的 配 体 有 H 3 H 2 O I - C -, 其 中 O I C 分 别 是 配 位 原 子 配 体 可 分 为 单 齿 配 位 体 和 多 齿 配 位 体 两 类 只 有 一 个 配 位 原 子 的 配 体 称 为 单 齿 配 体, 如 X - C - O - 2 CO H 2 O 和 H 3 等 1 个 配 体 中 有 2 个 或 2 个 以 上 配 位 原 子 同 时 与 中 心 离 子 或 原 子 以 配 位 键 相 结 合 的 配 体 称 为 多 齿 配 体, 如 H 2 CH 2 CH 2 H 2 ( 乙 二 胺, 简 写 为 en ) HOOC COOH 等 3 配 位 数 直 接 与 中 心 离 子 结 合 的 配 位 原 子 数 目 称 为 该 中 心 离 子 的 配 位 数 若 配 体 是 单 齿 的, 则 内 界 中 配 体 的 数 目 就 是 该 中 心 离 子 的 配 位 数 ; 如 果 配 体 是 多 齿 的, 则 配 体 的 数 目 就 不 等 于 中 心 离 子 的 配 位 数 所 以, 在 计 算 中 心 离 子 的 配 位 数 时, 必 须 注 意 区 分 配 体 是 单 齿 配 体 还 是 多 齿 配 体 配 合 物 之 所 以 是 复 杂 化 合 物, 是 因 为 配 位 数 常 是 中 心 离 子 化 合 价 的 2 倍 到 3 倍 从 而 使 简 单 离 子 变 成 复 杂 离 子 一 些 常 见 离 子 的 配 位 数 见 表 7-1 表 7-1 一 些 金 属 阳 离 子 常 见 的 配 位 数 金 属 阳 离 子 化 合 价 配 位 数 Ag + Cu + Au Cu 2 + Zn 2 + Hg 2 + i 2 + Co Fe 2 + Fe 3 + Co 2 + Co 3 + Cr 或 常 见 配 合 物 分 子 组 成 见 表

3 配 合 物 表 7-2 常 见 配 合 物 的 分 子 组 成 配 离 子 ( 内 界 ) 中 心 离 子 配 位 体 配 位 数 外 界 离 子 [Cu(H 3 ) 4 ]SO 4 Cu 2 + H 3 4 SO 2-4 [Ag(H 3 ) 2 ]Cl Ag + H 3 2 Cl - K 2 [HgI 4 ] Hg 2 + I - 4 K + a 3 [Fe(C) 6 ] Fe 3 + C - 6 a + ( 三 ) 配 合 物 的 命 名 配 离 子 的 命 名 可 依 照 如 下 顺 序 : 配 位 体 数 ( 中 文 数 字 表 示 ) 配 位 体 名 称 合 中 心 离 子 名 称 ( 罗 马 数 字 表 示 电 荷 数 ) 若 有 多 种 配 位 体 时, 一 般 按 先 简 单 阴 离 子 后 中 性 分 子 的 顺 序 例 如 : [Ag(H 3 ) 2 ] + 二 氨 合 银 (Ⅰ) 配 离 子 [Co(H 3 ) 4 Cl 2 ] + 二 氯 四 氨 合 钴 (Ⅲ) 离 子 配 合 物 的 命 名 服 从 一 般 无 机 化 合 物 命 名 原 则, 即 阴 离 子 在 前, 阳 离 子 在 后 若 配 离 子 为 阴 离 子, 可 将 配 离 子 看 作 酸 根, 配 合 物 可 命 名 为 某 酸 某 ; 若 配 离 子 为 阳 离 子, 则 相 当 于 普 通 盐 中 的 简 单 阳 离 子, 根 据 外 界 阴 离 子 组 成 可 命 名 为 某 化 某 或 某 酸 某 如 : K 4 [Fe(C) 6 ] 六 氰 合 铁 (Ⅱ) 酸 钾 [Co(H 3 ) 4 Cl 2 ]Cl 氯 化 二 氯 四 氨 合 钴 (Ⅲ) [Cu(H 3 ) 4 ]SO 4 硫 酸 四 氨 合 铜 (Ⅱ) [Pt(H 3 ) 2 Cl 2 ] 二 氯 二 氨 合 铂 (Ⅱ) 对 于 一 些 常 见 的 配 合 物, 通 常 还 可 用 习 惯 名 称 如 [Ag (H 3 ) 2 ] + 称 银 氨 配 离 子, K 3 [Fe(C) 6 ] 可 称 铁 氰 化 钾 ( 赤 血 盐 ),K 4 [Fe(C) 6 ] 可 称 为 亚 铁 氰 化 钾 ( 黄 血 盐 ) 等 ( 四 ) 配 合 物 的 几 何 异 构 现 象 在 配 位 化 合 物 中, 配 位 体 是 按 一 定 的 规 律 在 中 心 离 子 周 围 的 空 间 排 列 的 因 此, 每 一 种 配 合 物 都 有 一 定 的 空 间 结 构 如 果 配 合 物 中 只 有 一 种 配 位 体, 那 么 配 位 体 在 中 心 离 子 周 围 的 排 列 方 式 只 能 有 一 种 但 是, 如 果 配 合 物 中 有 几 种 不 同 的 配 位 体, 则 配 位 体 在 中 心 离 子 周 围 就 可 能 存 在 着 几 种 不 同 的 空 间 排 列 方 式 如 配 位 数 为 4 的 [Pt(H 3 ) 2 Cl 2 ]( 空 间 构 型 为 平 面 正 方 形 ), 就 有 下 列 两 种 排 列 方 式 : H 3 Cl H 3 Cl Pt Pt H 3 Cl Cl H 3 同 种 配 位 体 在 同 一 侧 的 为 顺 式, 在 对 角 位 置 的 为 反 式 像 这 样 组 成 相 同 配 位 体 的 几 何 排 列 方 式 不 同 的 配 合 物 互 称 为 几 何 异 构 体, 这 种 现 象 称 为 几 何 异 构 ( 也 称 顺 - 反 异 构 ) 二 配 合 物 的 稳 定 常 数 配 合 物 的 配 离 子 和 外 界 离 子 以 离 子 键 的 形 式 结 合, 在 溶 液 中 能 够 完 全 电 离 但 在 硫 酸 四 氨 107

4 合 铜 (Ⅱ) 溶 液 中 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液, 却 无 氢 氧 化 铜 沉 淀 生 成, 说 明 溶 液 中 可 能 没 有 或 含 有 极 少 量 的 Cu 2 +, 那 么 在 硫 酸 四 氨 合 铜 (Ⅱ) 溶 液 中 究 竟 有 没 有 Cu 2 + 呢? 可 在 该 溶 液 中 加 入 硫 化 钠 溶 液, 结 果 有 黑 色 的 硫 化 铜 生 成, 说 明 溶 液 中 有 少 量 的 Cu 2 + 存 在 由 此 可 知, 配 离 子 的 稳 定 性 是 相 对 的, 它 在 溶 液 中 可 以 微 弱 地 解 离 为 中 心 离 子 和 配 位 体 Cu H 3 配 位 解 离 [Cu(H 3 ) 4 ] 2 + 上 述 反 应 是 一 个 可 逆 反 应, 在 体 系 中 既 存 在 着 Cu 2 + 与 H 3 形 成 [Cu (H 3 ) 4 ] 2 + 的 配 位 反 应, 又 存 在 着 [Cu(H 3 ) 4 ] 2 + 解 离 为 Cu 2 + 和 H 3 的 解 离 反 应 当 反 应 开 始 时, 反 应 体 系 中 只 存 在 Cu 2 + 和 H 3, 此 时 配 位 反 应 速 率 较 大 随 着 反 应 的 进 行,Cu 2 + 和 H 3 的 浓 度 逐 渐 减 小, 配 位 反 应 速 率 逐 渐 降 低 同 时,[Cu(H 3 ) 4 ] 2 + 的 浓 度 逐 渐 增 大, 解 离 反 应 的 速 率 也 随 之 加 快 在 一 定 条 件 下, 经 过 一 段 时 间 的 反 应 后, 配 位 反 应 的 速 率 和 解 离 反 应 的 速 率 相 等, 反 应 达 到 了 动 态 平 衡, 即 配 位 平 衡 在 外 界 条 件 不 变 的 情 况 下, 体 系 中 各 物 质 的 浓 度 保 持 恒 定 配 位 平 衡 的 特 性 与 一 般 化 学 平 衡 相 同, 根 据 化 学 平 衡 原 理, 可 得 到 配 位 反 应 的 平 衡 常 数 : K 稳 = [Cu(H 3 )4 ]2 + [Cu 2 + ][H 3 ] 4 K 稳 称 为 配 离 子 的 稳 定 常 数,K 稳 越 大 说 明 生 成 配 离 子 的 倾 向 越 大, 配 离 子 的 解 离 程 度 越 小, 配 离 子 的 稳 定 性 也 越 大 通 常 配 合 物 的 稳 定 常 数 都 比 较 大, 为 了 书 写 方 便 常 用 它 的 对 数 值 lg K 稳 物 的 lg K 稳 值 见 表 7-3 表 7-3 一 些 常 见 配 离 子 的 lg K 稳 值 来 表 示 常 见 配 合 配 离 子 [Ag(H 3 ) 2 ] + [Cu(H 3 ) 2 ] + [Zn(H 3 ) 4 ] 2 + [Cu(H 3 ) 4 ] 2 + lg K 稳 从 表 7-3 可 以 看 出, 配 离 子 的 lg K 稳 值 的 大 小 与 中 心 离 子 的 电 荷 及 半 径 有 关 中 心 离 子 的 电 荷 越 高, 配 离 子 的 lg K 稳 值 越 大 ; 中 心 离 子 的 半 径 越 小, 配 离 子 的 lg K 稳 值 越 大 三 螯 合 物 ( 一 ) 螯 合 物 的 定 义 生 物 体 内 配 合 物 的 配 位 体 大 多 数 是 有 机 化 合 物 这 些 配 位 体 一 般 是 含 有 2 个 或 2 个 以 上 配 位 原 子 的 多 齿 配 体, 从 而 使 形 成 的 配 合 物 更 加 复 杂, 具 有 特 殊 的 稳 定 性 例 如, 乙 二 胺 就 是 一 个 多 齿 配 体, 它 的 分 子 上 有 两 个 氨 基 ( H 2 ), 其 结 构 为 : H 2 CH 2 CH 2 H 2 当 乙 二 胺 分 子 和 Zn 2 + 离 子 配 合 时, 乙 二 胺 分 子 的 两 个 氨 基 上 的 两 个 氮 原 子, 均 可 提 供 一 对 未 共 用 的 电 子 对 与 中 心 离 子 配 合, 形 成 两 个 配 位 键 在 乙 二 胺 分 子 中 两 个 氨 基 被 两 个 碳 原 子 隔 开, 它 和 Zn 2 + 配 合 时 形 成 一 个 由 5 个 原 子 组 成 的 环 状 结 构, 称 为 五 元 环 锌 离 子 的 配 位 数 为 4, 可 与 2 108

5 个 乙 二 胺 分 子 配 合 形 成 具 有 2 个 五 元 环 结 构 的 稳 定 的 配 离 子 它 像 螃 蟹 的 两 个 螯 钳 紧 紧 地 把 金 属 离 子 钳 在 中 间, 使 它 的 结 构 更 加 稳 定, 其 结 构 式 为 : H 2 C H 2 C H 2 H 2 Zn 2 + H 2 CH 2 H 2 CH 2 这 种 具 有 环 状 结 构 的 配 合 物 称 为 螯 合 物 能 与 中 心 离 子 形 成 螯 合 物 的 多 齿 配 体 也 称 为 螯 合 剂 ( 二 ) 螯 合 物 的 形 成 条 件 螯 合 物 与 普 通 配 合 物 的 不 同 之 处 是 配 位 体 不 相 同 形 成 螯 合 物 的 配 位 体, 即 螯 合 剂 应 具 备 的 条 件 是 : (1 ) 螯 合 剂 必 须 含 有 2 个 或 2 个 以 上 的 配 位 原 子, 以 便 与 中 心 离 子 配 合 形 成 环 状 结 构 (2 ) 每 两 个 配 位 原 子 之 间 应 间 隔 2 个 或 3 个 其 他 原 子, 以 便 能 形 成 稳 定 的 五 元 环 或 六 元 环 螯 合 物 的 稳 定 性 与 形 成 环 的 大 小 和 数 目 有 关 一 般 来 说, 含 五 元 环 和 六 元 环 的 螯 合 物 是 很 稳 定 的 另 外, 组 成 和 结 构 相 似 的 多 齿 配 体 与 同 一 中 心 离 子 所 形 成 的 螯 合 环 越 多, 其 螯 合 物 越 稳 定 配 位 化 合 物 与 医 药 配 合 物 在 医 学 上 有 极 其 重 要 的 意 义 和 广 泛 的 应 用 人 体 内 的 许 多 重 要 物 质 就 含 有 配 合 物, 如 输 送 氧 气 的 血 红 蛋 白 中 的 亚 铁 血 红 素, 是 一 个 含 铁 的 配 合 物 ; 锌 胰 岛 素 ( 一 种 激 素 ) 是 含 锌 的 配 合 物 ; 维 生 素 B 1 2 是 含 钴 的 配 合 物 配 合 物 与 医 药 的 关 系 也 极 为 密 切 有 些 药 物, 如 柠 檬 酸 铁 铵 和 酒 石 酸 锑 钾 本 身 就 是 配 合 物 某 些 配 合 剂 能 与 重 金 属 离 子 形 成 配 离 子, 在 医 药 上 可 作 为 解 毒 剂 使 用, 如 柠 檬 酸 钠 (a 3 C 6 H 5 O 7, 又 称 枸 橼 酸 钠 ) 是 一 种 防 治 职 业 性 铅 中 毒 的 有 效 药 物, 有 迅 速 减 轻 症 状 和 促 进 体 内 铅 排 出 的 作 用 其 作 用 原 理 是 : 铅 被 人 体 吸 收 后, 经 过 体 内 循 环, 积 存 于 肝 肾 而 达 骨, 在 骨 内 以 不 溶 性 的 磷 酸 三 铅 [Pb 3 (PO 4 ) 2 ] 存 在 柠 檬 酸 钠 溶 液 能 溶 解 磷 酸 三 铅, 使 铅 成 为 难 电 离 的 柠 檬 酸 铅 [Pb(C 6 H 5 O 7 )] - 配 离 子, 从 肾 脏 排 出 近 年 来, 医 学 上 用 Ca - EDTA ( 即 EDTA 二 钠 与 钙 形 成 的 螯 合 物, 又 称 依 地 酸 钙 ) 治 疗 职 业 性 铅 中 毒, 即 通 过 Ca - EDTA 在 组 织 中 与 Pb 2 + 作 用, 成 为 无 毒 的 可 溶 性 配 合 物, 经 肾 脏 排 出 体 外, 也 得 到 非 常 好 的 效 果 因 为 大 多 数 的 配 离 子 都 有 较 特 殊 的 颜 色, 在 临 床 检 验 及 生 化 检 验 中, 常 利 用 配 合 物 的 形 成 进 行 离 子 的 定 性 及 定 量 测 定 例 如, 检 验 人 体 是 否 是 有 机 汞 农 药 中 毒, 常 用 二 苯 胺 基 脲 醇 溶 液 与 酸 化 的 样 品 反 应, 若 出 现 紫 色 或 蓝 紫 色, 即 证 明 有 汞 离 子 存 在, 根 据 颜 色 的 深 浅 用 比 色 法 测 其 含 量 在 配 制 生 化 试 剂 时, 常 常 利 用 生 成 配 合 物 而 改 变 溶 解 度, 即 将 一 些 难 溶 的 物 质 加 入 配 合 剂 形 成 可 溶 性 的 配 合 物 如 在 测 尿 糖 时, 配 制 裴 林 试 剂, 加 入 酒 石 酸 钾 钠, 就 是 将 难 溶 的 Cu(OH ) 2 变 成 109

6 可 溶 性 的 深 蓝 色 螯 合 物, 然 后 再 根 据 试 剂 颜 色 的 改 变 来 测 定 尿 糖 的 含 量 血 红 蛋 白 人 体 每 分 钟 呼 吸 18 次 左 右, 大 约 吸 进 200 ml 氧 气 通 过 呼 吸 动 作, 氧 气 从 肺 泡 到 血 液, 再 由 血 液 进 入 组 织 细 胞 氧 气 在 血 液 中 的 载 体 是 一 种 称 为 血 红 蛋 白 的 蛋 白 质 血 红 蛋 白 是 相 对 分 子 质 量 很 大 的 分 子 ( 约 为 ), 它 由 四 条 多 肽 链 和 四 个 血 红 素 单 元 组 成 血 红 素 是 铁 卟 啉 配 合 物 的 总 称, 其 结 构 如 下 所 示 : CH 2 HC H 3 C H 3 C CH CH 2 H H H H 3 C Fe 2 + CH 3 H CH 2 CH 2 COOH CH 2 CH 2 COOH 每 个 血 红 素 单 元 中 含 有 一 个 与 卟 啉 环 配 位 的 亚 铁 离 子, 并 且 可 以 快 速 地 与 氧 分 子 可 逆 地 结 合 当 血 液 流 经 肺 部 时, 肺 泡 中 氧 气 含 量 较 高, 氧 分 子 通 过 配 位 键 与 Fe(Ⅱ ) 结 合, 形 成 氧 合 血 红 蛋 白, 氧 合 血 红 蛋 白 随 血 液 流 动 并 在 需 要 时 释 放 出 氧 分 子 供 机 体 生 物 氧 化 的 需 要 血 红 蛋 白 随 血 液 流 动 回 到 肺 部 可 再 次 与 氧 分 子 结 合 由 于 一 氧 化 碳 与 血 红 蛋 白 上 的 铁 结 合 要 比 氧 分 子 与 铁 结 合 能 力 强 200 倍 当 人 吸 入 一 氧 化 碳 时, 血 红 蛋 白 与 它 结 合, 而 不 能 与 氧 结 合 而 且 一 氧 化 碳 血 红 蛋 白 的 解 离 度 比 氧 合 血 红 蛋 白 小 倍, 所 以 这 种 结 合 很 难 解 离, 从 而 使 血 红 蛋 白 失 去 结 合 氧 的 能 力, 即 一 氧 化 碳 中 毒 细 胞 缺 乏 氧 气, 无 法 发 挥 作 用, 最 终 将 导 致 人 的 死 亡 第 二 节 生 物 元 素 生 物 元 素 是 指 构 建 生 命 体 的 化 学 元 素 生 物 体 内 广 泛 参 与 生 命 活 动 的 蛋 白 质 核 酸 脂 类 和 糖 类 含 有 氧 碳 氢 氮 磷 硫 等 元 素, 这 些 元 素 在 体 内 以 有 机 化 合 物 的 形 式 存 在, 被 称 为 生 物 非 金 属 元 素 它 们 在 生 物 体 内 作 用 重 要 含 量 高, 其 质 量 之 和 约 占 人 体 总 质 量 的 95% 以 上 除 此 以 外, 在 生 物 体 液 中 的 电 解 质 含 有 的 K + a + Ca 2 + Mg 2 + 等 离 子, 骨 骼 中 的 无 机 盐, 各 种 酶 辅 酶 结 合 蛋 白 质 的 辅 基 中 含 的 金 属 元 素 如 Fe Mn Co Cu Zn Mo 等, 这 些 元 素 被 称 为 生 物 金 属 元 素 但 并 不 意 味 着 生 物 元 素 仅 仅 限 于 这 些, 随 着 人 们 对 微 量 元 素 在 体 内 功 能 的 认 识 的 不 断 深 化, 还 可 能 有 更 多 的 元 素 加 入 到 这 个 行 列 中 来 一 生 物 元 素 的 分 类 自 然 界 存 在 的 94 种 元 素 中, 在 现 代 人 体 内 已 发 现 了 70 多 种 按 照 体 内 元 素 的 生 物 作 用 和 110

7 含 量, 可 将 它 们 分 成 人 体 必 需 宏 量 元 素 人 体 必 需 微 量 元 素 尚 未 确 定 的 元 素 和 有 害 元 素 ( 一 ) 必 需 元 素 参 与 构 成 人 体 和 维 持 机 体 正 常 生 理 功 能 的 元 素 称 为 人 体 必 需 元 素 这 里 必 需 的 含 义 是 : 1 元 素 存 在 于 健 康 组 织 中, 并 与 生 命 活 动 有 关 ;2 元 素 在 组 织 中 有 一 恒 定 的 浓 度 范 围 ;3 从 体 内 排 除 这 种 元 素 会 引 起 再 生 性 生 理 变 态, 这 种 生 理 变 态 在 重 新 引 入 这 种 元 素 后 是 可 恢 复 的 目 前 多 数 科 学 家 认 为, 人 体 必 需 元 素 共 有 28 种, 其 中 11 种 元 素 占 人 体 总 质 量 的 99 95%, 它 们 是 构 成 机 体 各 种 细 胞 组 织 器 官 和 体 液 的 主 要 元 素, 因 此 称 它 们 为 人 体 必 需 宏 量 元 素 ( 组 成 元 素 ) 表 7-4 列 出 了 人 体 必 须 宏 量 元 素 的 相 对 含 量 表 7-4 人 体 必 须 宏 量 元 素 的 相 对 含 量 元 素 H O C Ca P K S Cl a Mg 含 量 / % ( 按 质 量 ) 含 量 / % ( 按 原 子 数 目 ) 其 余 的 17 种 元 素 在 体 内 的 质 量 分 数 均 小 于 万 分 之 一, 因 此 称 它 们 为 人 体 必 需 微 量 元 素 ( 痕 量 元 素 ), 如 B F Si Mn V Co i Cu Zn Se 等 微 量 元 素 在 体 内 的 含 量 虽 少, 但 它 们 在 生 命 活 动 过 程 中 的 作 用 却 极 为 重 要 ( 二 ) 尚 未 确 定 的 元 素 在 人 体 中 存 在 但 其 生 物 作 用 以 及 对 机 体 的 影 响 至 今 尚 不 十 分 清 楚 的 元 素 统 称 为 尚 未 确 定 的 元 素 这 类 元 素 在 人 体 中 约 有 30 余 种, 如 :Li Be Al Ti Ge Rb Sr 等 但 随 着 科 学 技 术 的 发 展, 这 些 元 素 对 生 物 体 所 显 示 的 生 理 功 能 也 将 逐 步 清 楚 ( 三 ) 有 害 元 素 在 人 体 中 存 在 并 能 显 著 毒 害 机 体 的 元 素 称 为 有 害 元 素 或 有 毒 元 素 目 前 已 明 确 的 有 害 元 素 有 12 种, 如 Cr Ga Cd In Hg Tl Pb As Bi 等 研 究 资 料 表 明, 现 代 人 体 内 有 害 元 素 的 含 量 正 逐 年 增 加 因 此, 人 类 必 须 阻 止 环 境 污 染, 保 护 自 己 生 存 的 空 间 需 要 指 出 的 是, 一 种 元 素 对 生 命 体 的 益 和 害, 其 界 限 通 常 难 以 截 然 划 分 元 素 的 益 和 害 不 仅 与 元 素 在 体 内 的 含 量 有 关, 而 且 与 元 素 所 处 的 状 态 有 关 例 如,Cr (Ⅲ ) 是 人 体 必 需 的, 而 Cr (Ⅵ) 则 对 人 体 有 害 ;Fe 是 人 体 必 需 的, 但 Fe 过 量 时 也 会 引 起 严 重 的 毒 性 反 应 并 诱 发 癌 症 此 外, 从 生 物 的 演 化 过 程 来 看, 益 和 害 的 概 念 也 是 相 对 的 生 命 的 标 志 之 一 就 是 生 命 体 能 不 同 程 度 地 适 应 自 然 并 改 造 自 然 例 如, 对 原 始 生 物 有 害 的 O 2 逐 渐 演 化 成 为 今 日 生 物 的 必 需 物 质 就 是 这 样 一 种 过 程 因 此, 可 以 设 想, 生 物 为 了 适 应 某 些 有 毒 物 质 并 生 存 下 来, 会 发 生 某 种 变 异, 这 种 变 异 可 能 是 某 些 生 物 分 子 结 构 的 变 化, 也 可 能 是 某 种 解 毒 机 制 的 建 立, 生 物 把 这 种 变 异 通 过 遗 传 留 给 后 代, 这 样 经 过 许 多 世 纪 后, 某 些 有 毒 物 质 就 变 成 生 物 能 耐 受 的 或 必 需 的 物 质 了 二 生 物 金 属 元 素 的 存 在 形 式 生 物 金 属 元 素 在 机 体 中 大 多 数 以 配 合 物 的 形 式 存 在, 按 其 功 能 和 生 物 配 位 体 的 不 同, 主 要 分 为 离 子 载 体 卟 啉 类 配 合 物 金 属 蛋 白 和 核 苷 酸 等 几 类 配 合 物 ( 一 ) 离 子 载 体 111

8 生 物 体 中 各 种 金 属 离 子 在 其 透 过 细 胞 膜 时, 均 有 各 自 的 运 送 方 式 通 常 在 细 胞 膜 上 存 在 着 一 些 中 等 分 子 量 的 化 合 物, 它 们 能 与 某 种 特 定 金 属 形 成 脂 溶 性 的 配 合 物, 而 将 离 子 转 运 到 细 胞 中 去, 这 类 物 质 称 为 离 子 载 体 目 前 研 究 的 比 较 多 的 是 K + a + Ca 2 + 离 子 的 离 子 载 体 ( 二 ) 卟 啉 类 配 合 物 卟 啉 类 化 合 物 是 重 要 的 生 物 配 位 体, 卟 啉 中 四 个 原 子 可 与 金 属 Fe 2 + Mg 2 + Cu 2 + 等 形 成 螯 合 物, 如 血 红 蛋 白 的 中 心 部 分 血 红 素 就 是 以 亚 铁 离 子 为 中 心, 和 原 卟 啉 四 个 吡 啶 环 中 的 氮 原 子 配 位 所 形 成 的 螯 合 物 ( 三 ) 氨 基 酸 肽 和 蛋 白 质 形 成 的 配 合 物 蛋 白 质 的 基 本 单 元 是 α - 氨 基 酸 (H 2 CHR COOH), 氨 基 酸 相 互 作 用 可 形 成 以 肽 键 结 合 的 肽 链, 蛋 白 质 则 是 由 两 条 或 多 条 肽 链 按 一 定 形 式 聚 合 成 的 具 有 一 定 空 间 构 型 的 聚 合 体 所 有 氨 基 酸 肽 和 蛋 白 质 均 可 和 金 属 离 子 相 互 作 用 生 成 配 合 物 氨 基 酸 和 金 属 离 子 配 位 时, 羧 基 中 氧 原 子 和 氨 基 中 的 氮 原 子 提 供 孤 对 电 子 与 金 属 形 成 配 位 键 在 蛋 白 质 分 子 中 存 在 着 大 小 不 同 的 孔 穴, 在 其 中 金 属 离 子 可 以 配 位 于 不 同 的 氨 基 酸 残 基 ( 四 ) 核 苷 酸 类 配 合 物 核 酸 是 由 许 多 单 核 苷 酸 组 成 的, 而 单 核 苷 酸 是 由 杂 环 碱 ( 嘌 呤 碱 或 嘧 啶 碱 ) 戊 糖 ( 核 糖 与 脱 氧 核 糖 ) 和 磷 酸 组 成 核 酸 和 核 苷 酸 都 可 与 生 物 金 属 元 素 形 成 配 合 物 核 苷 酸 作 为 配 位 体 时, 杂 环 碱 戊 糖 和 磷 酸 基 都 能 与 金 属 离 子 配 位, 一 般 情 况 下 碱 基 与 金 属 离 子 的 配 位 能 力 最 强 核 酸 与 金 属 离 子 的 配 位 情 况 类 似 于 单 核 苷 酸 除 上 述 几 类 生 物 金 属 配 合 物 外, 多 糖 维 生 素 及 其 他 一 些 参 与 有 机 生 命 活 动 的 有 机 分 子 亦 可 作 为 配 位 体, 形 成 生 物 金 属 配 合 物 金 属 离 子 与 生 物 配 位 体 除 形 成 二 元 配 合 物 外, 更 多 的 是 形 成 混 合 配 合 物, 它 们 具 有 更 高 的 稳 定 性 三 生 物 元 素 的 生 理 功 能 体 内 元 素 的 生 理 功 能 大 致 可 归 纳 为 以 下 几 个 方 面 : ( 一 ) 构 成 机 体 构 成 机 体 是 生 物 元 素 最 主 要 的 生 理 功 能 如 C H O S 和 P 组 成 了 机 体 所 有 的 生 物 大 分 子 物 质, 像 蛋 白 质 核 酸 糖 等 ;H 和 O 组 成 了 占 人 体 体 重 65% 以 上 的 物 质, 如 H 2 O;Ca P 和 F 组 成 了 骨 组 织 等 ( 二 ) 输 送 作 用 机 体 在 生 命 活 动 过 程 中 需 要 某 些 载 体 输 送 物 质, 许 多 元 素 具 有 这 种 生 理 功 能 例 如, 血 红 蛋 白 中 的 Fe(Ⅱ) 具 有 输 送 O 2 的 作 用, 细 胞 色 素 C 中 的 Fe(Ⅱ) 和 Fe(Ⅲ) 间 的 互 变 具 有 输 送 电 子 的 作 用 等 ( 三 ) 催 化 作 用 机 体 内 许 多 复 杂 的 生 化 反 应 常 需 要 生 物 酶 作 催 化 剂 在 已 知 的 多 种 生 物 酶 中, 多 数 有 金 属 元 素 参 加 或 必 须 由 金 属 离 子 作 为 酶 的 激 活 剂 例 如, 羧 肽 酶 含 Zn; 精 氨 酸 酶 需 要 Mn 2 + 离 子 作 激 活 剂 等 ( 四 ) 参 与 激 素 的 作 用 112

9 激 素 是 人 体 生 长 代 谢 过 程 中 不 可 缺 少 的 物 质 一 些 元 素 在 激 素 形 成 或 协 助 激 素 发 挥 生 物 作 用 的 过 程 中 至 关 重 要 例 如, 碘 是 甲 状 腺 素 形 成 的 必 需 元 素 ; 铬 (Ⅲ) 在 胰 岛 素 参 与 糖 代 谢 的 过 程 中 起 重 要 的 协 助 作 用 等 此 外, 体 内 的 一 些 元 素 还 具 有 传 递 生 物 信 息 调 节 体 液 物 理 化 学 性 质 ( 如 维 持 水 电 解 质 平 衡 和 酸 碱 平 衡 等 ) 及 影 响 蛋 白 质 核 酸 形 成 的 作 用 等 现 将 一 些 常 见 生 物 元 素 及 微 量 元 素 的 主 要 功 能 分 述 如 下 : (1 ) 钠 和 钾 是 体 液 的 重 要 组 成 成 分 它 们 非 常 特 异 地 分 布 在 细 胞 外 液 和 细 胞 内 液, 主 要 功 能 是 维 持 细 胞 内 外 液 的 容 量 和 渗 透 压, 对 调 节 体 液 酸 碱 平 衡 起 着 重 要 作 用 在 细 胞 膜 两 侧 a + 和 K + 的 浓 度 梯 度 是 膜 电 位 的 主 要 来 源, 这 种 膜 电 位 对 神 经 传 递 信 号 等 起 着 支 配 作 用 (2 ) 钙 是 骨 骼 和 牙 齿 的 主 要 成 分 它 主 要 以 磷 酸 盐 形 式 镶 嵌 在 蛋 白 质 框 架 里,Ca 2 + 离 子 对 肌 肉 收 缩 调 节 心 律 和 血 液 凝 固 等 都 有 影 响 (3 ) 镁 在 体 内 除 以 Mg 3 (PO 4 ) 2 形 式 参 与 骨 盐 组 成 外,Mg 2 + 还 是 许 多 酶 的 激 活 剂, 并 且 对 蛋 白 质 合 成 和 对 DA 复 制 起 着 重 要 作 用 (4 ) 铁 正 常 人 体 中 含 铁 3 ~ 5 g, 几 乎 所 有 组 织 都 含 有 铁 铁 在 体 内 大 部 分 是 和 蛋 白 质 结 合 成 配 合 物, 这 些 含 铁 蛋 白 发 挥 以 下 重 要 功 能 :1 载 氧 贮 氧 功 能 如 血 红 蛋 白 在 体 内 起 载 氧 作 用, 从 肺 部 把 氧 运 送 到 各 组 织 细 胞, 同 时 又 把 细 胞 代 谢 产 生 的 CO 2 运 到 肺 部 排 出 体 外 肌 红 蛋 白 则 具 有 贮 氧 作 用 2 铁 硫 蛋 白 参 与 体 内 复 杂 的 氧 化 还 原 反 应, 在 生 物 氧 化 过 程 中 传 递 电 子 3 运 铁 蛋 白 和 铁 蛋 白 起 着 转 运 贮 存 和 调 节 铁 的 吸 收 平 衡 的 作 用 (5) 铜 成 年 人 体 内 含 铜 100 ~ 200 mg, 大 部 分 以 结 合 态 存 在 铜 主 要 参 与 造 血 过 程, 影 响 着 铁 的 吸 收 运 送 和 利 用, 还 参 与 细 胞 色 素 酪 氨 酸 等 的 合 成 如 体 内 缺 铜, 影 响 酪 氨 酸 酶 的 活 性, 则 酪 氨 酸 转 变 成 黑 色 素 的 过 程 缓 慢 或 停 止, 因 此, 缺 铜 是 引 起 白 癜 风 的 重 要 原 因 (6 ) 锌 它 在 人 体 内 的 含 量 为 1 4 ~ 2 3 g, 分 布 在 人 体 器 官 组 织 内, 主 要 以 金 属 酶 的 形 式 存 在, 对 机 体 的 正 常 生 长 发 育 有 重 要 作 用 近 几 年 研 究 发 现, 正 常 人 血 清 中 Cu / Zn 比 值 约 为 0 8 ~ 1 2 在 很 多 病 理 情 况 下, 该 比 值 发 生 变 化 在 恶 性 肿 瘤 活 动 和 复 发 期 间, 该 比 值 均 增 大, 这 对 研 究 恶 性 肿 瘤 发 病 机 制 有 一 定 意 义 (7 ) 钴 钴 在 人 体 中 含 量 很 少, 一 般 仅 含 1 1 ~ 1 5 mg, 它 对 铁 的 代 谢 血 红 素 的 合 成 红 细 胞 的 发 育 成 熟 有 重 要 作 用, 特 别 是 钴 作 为 维 生 素 B 1 2 的 主 要 成 分, 起 着 高 效 生 血 的 作 用 近 年 来 有 人 认 为, 心 血 管 疾 病 同 钴 的 含 量 有 关, 钴 含 量 越 少, 病 情 越 严 重 (8 ) 硒 硒 的 生 物 作 用 和 它 的 浓 度 有 密 切 关 系, 质 量 分 数 在 10-6 以 下 时 能 抑 制 癌 症, 而 在 10-5 以 上 时 则 会 导 致 癌 症 硒 是 谷 胱 甘 肽 过 氧 化 酶 的 必 要 组 成, 这 种 酶 保 护 血 红 蛋 白 免 受 过 氧 化 物 的 氧 化 (9 ) 锰 钼 钒 锰 在 人 体 内 参 与 许 多 酶 促 反 应, 它 是 精 氨 酸 酶 和 丙 酮 酸 羧 化 酶 的 必 要 组 成, 前 者 促 进 脲 的 生 成, 后 者 与 丙 酮 酸 代 谢 有 关 锰 离 子 还 是 一 些 酶 的 激 活 剂, 如 对 异 柠 檬 酸 脱 氢 酶 聚 合 酶 及 半 乳 糖 转 移 酶 的 激 活 作 用 钼 元 素 也 是 体 内 某 些 酶 的 组 分 之 一, 例 如 黄 嘌 呤 氧 化 酶, 它 的 生 物 功 能 在 于 促 进 嘌 呤 的 利 用, 因 此, 钼 是 嘌 呤 代 谢 的 必 需 元 素 钼 又 是 某 些 生 物 固 氮 作 用 必 不 可 少 的 元 素 钒 能 抑 制 胆 固 醇 的 合 成, 降 低 血 清 中 胆 固 醇 的 含 量, 有 抗 动 脉 粥 样 硬 化 的 作 用 此 外, 钒 还 可 能 有 参 与 脂 类 代 谢 和 防 止 龋 齿 的 作 用 综 上 所 述, 人 类 在 地 球 上 繁 衍 生 息, 与 地 球 外 围 的 地 圈 自 然 体 间 必 定 有 着 本 质 的 联 系, 而 这 113

10 种 联 系 的 物 质 基 础 就 是 自 然 体 中 的 化 学 元 素 可 以 相 信, 人 们 在 分 子 水 平 上 认 识 化 学 元 素 和 生 物 配 体 的 生 理 功 能 揭 示 致 病 机 制 和 探 索 新 治 疗 途 径 的 研 究 在 不 断 深 入, 这 必 将 推 动 医 学 和 生 命 科 学 的 进 步, 给 人 类 的 健 康 带 来 更 多 的 福 音 复 习 与 提 示 1 由 金 属 阳 离 子 和 一 定 数 目 的 中 性 分 子 或 阴 离 子 以 配 位 键 结 合 而 成 的 复 杂 离 子, 称 为 配 离 子 配 离 子 和 其 他 带 相 反 电 荷 的 离 子 所 组 成 的 复 杂 化 合 物 称 为 配 位 化 合 物 2 作 为 中 心 离 子 的 过 渡 金 属 离 子 是 形 成 配 合 物 的 中 心, 能 提 供 孤 对 电 子 的 配 位 体 以 一 定 的 配 位 数 与 中 心 离 子 结 合 形 成 配 离 子, 配 离 子 与 外 界 离 子 结 合 形 成 配 合 物 3 配 离 子 的 命 名 顺 序 为 : 配 位 体 数 配 位 体 名 称 合 中 心 离 子 名 称 配 合 物 的 命 名 按 一 般 无 机 化 合 物 的 命 名 原 则 进 行 4 配 位 反 应 也 存 在 着 平 衡, 配 位 反 应 的 平 衡 常 数 用 K 稳 来 表 示,K 稳 越 大 说 明 生 成 配 离 子 的 倾 向 越 大, 配 离 子 的 稳 定 性 也 越 大 5 螯 合 物 是 中 心 离 子 与 多 齿 配 体 形 成 的 具 有 特 殊 结 构 的 配 合 物, 由 于 其 结 构 上 的 特 殊 性, 螯 合 物 具 有 较 强 的 稳 定 性 6 生 物 元 素 是 指 构 建 生 命 体 的 化 学 元 素 按 照 它 们 在 体 内 的 作 用 和 含 量, 可 分 为 必 需 宏 量 元 素 必 需 微 量 元 素 尚 未 确 定 元 素 和 有 害 元 素 7 生 物 金 属 元 素 在 体 内 大 多 数 以 配 合 物 的 形 式 存 在, 它 们 可 以 构 成 机 体, 参 与 体 内 物 质 的 输 送, 有 催 化 体 内 的 反 应 和 激 素 的 作 用 习 题 一 填 空 题 : 1 配 合 物 是 2 配 合 物 的 组 成 包 括 3 在 配 离 子 中, 作 为 中 心 离 子 必 须 具 有 作 为 配 位 体 中 的 配 位 原 子 必 须 具 有 4 H 3 分 子 作 为 配 位 体 是 因 为 原 子 有 5 乙 二 胺 分 子 中 有 个 原 子, 若 用 乙 二 胺 作 为 配 位 体, 则 有 个 配 位 原 子 6 具 有 结 构 的 配 合 物 称 为 螯 合 物, 能 形 成 螯 合 物 的 配 位 体 称 为 二 简 答 题 : 1 指 出 下 列 化 合 物 的 内 界 外 界 中 心 离 子 配 位 体 及 配 位 原 子 和 配 位 数, 并 用 系 统 命 名 法 命 名 (1)K 2 [PtCl 6 ] (2)K 3 [FeF 6 ] (3)(H 4 ) 2 [Hg(SC) 4 ] (4)[Co(H 3 ) 6 ]Cl 3 (5)K 3 [Fe(C) 6 ] (6)K 4 [Fe(C) 6 ] 2 根 据 下 列 化 合 物 的 名 称 写 出 配 合 物 的 化 学 式 (1) 六 氯 合 锑 (Ⅴ) 酸 铵 (2) 四 碘 合 汞 (Ⅱ) 酸 钾 (3) 硫 酸 四 氨 合 铜 (Ⅱ) 114

11 (4) 六 硫 氰 合 铁 (Ⅲ) 酸 钾 3 解 释 下 列 现 象 : (1) 在 H 4 Fe(SO 4 ) 2 溶 液 中 加 入 KSC, 可 出 现 血 红 色 (2) 在 K 3 [Fe(C) 6 ] 溶 液 中 加 入 KSC, 无 血 红 色 反 应 4 人 体 必 需 宏 量 元 素 有 哪 些? 5 生 物 元 素 有 哪 些 生 理 功 能? 6 生 物 金 属 元 素 在 人 体 中 以 什 么 形 式 存 在? 三 向 临 床 课 的 老 师 或 医 院 的 大 夫 咨 询 什 么 是 缺 铁 性 贫 血? 有 何 症 状? 红 桃 K 是 一 种 治 疗 缺 铁 性 贫 血 的 药 品, 查 看 一 下 说 明 书, 了 解 一 下 它 的 主 要 成 分 是 什 么 物 质 电 子 计 算 机 与 化 学 作 为 20 世 纪 人 类 最 伟 大 的 发 明 创 造 之 一 的 电 子 计 算 机, 已 渗 入 到 各 行 各 业 及 各 门 学 科 中 计 算 机 的 广 泛 应 用 极 大 地 改 变 了 我 们 人 类 的 社 会 生 活 和 生 产 的 各 个 方 面 近 二 十 多 年 来, 计 算 机 的 高 速 发 展 对 化 学 学 科 产 生 了 深 远 的 影 响, 电 子 计 算 机 的 应 用 已 遍 及 到 化 学 的 各 个 领 域 从 最 早 用 于 科 学 计 算 到 建 立 化 学 专 家 系 统, 电 子 计 算 机 所 进 行 的 分 子 结 构 解 析 和 分 子 设 计 合 成 路 线 及 实 验 条 件 的 优 化 模 拟 实 验, 大 大 地 节 省 了 人 力 物 力, 提 高 了 工 作 效 率 并 由 此 产 生 了 一 个 新 的 边 缘 领 域 计 算 机 化 学 电 子 计 算 机 的 迅 速 发 展 是 理 论 化 学 发 展 的 基 础 理 论 化 学 的 计 算 复 杂, 计 算 量 大, 非 人 力 所 能 胜 任 对 于 量 子 化 学 复 杂 体 系 的 化 学 动 力 学 多 组 分 平 衡 体 系 的 化 学 平 衡 计 算 等, 需 要 借 助 计 算 机 才 能 完 成 化 学 分 析 测 试 仪 器 的 计 算 机 化 提 高 了 分 析 仪 器 的 自 动 化 程 度, 也 使 某 些 检 测 仪 器 发 生 了 革 命 性 的 转 变, 使 它 由 单 纯 地 数 据 提 供 者 变 为 能 够 进 行 数 据 处 理 谱 图 检 索 和 结 构 解 析 的 多 功 能 分 析 系 统, 使 人 们 能 从 杂 乱 无 章 的 仪 器 输 出 信 号 中 获 得 更 多 的 有 用 信 息 计 算 机 辅 助 合 成 路 线 设 计 的 发 展, 使 有 机 化 学 家 的 合 成 工 作 从 根 本 上 摆 脱 了 纯 经 验 的 摸 索 它 利 用 量 子 力 学 的 方 法 处 理 分 子 结 构 与 性 能 的 关 系, 根 据 对 物 质 性 能 的 要 求, 设 计 出 相 应 的 分 子 结 构, 并 利 用 科 学 的 理 论 计 算 出 相 应 的 合 成 路 线, 运 用 各 种 手 段 和 技 巧 将 新 物 质 合 成 出 来 该 方 法 广 泛 用 于 药 物 的 分 析 设 计, 为 新 药 开 发 开 辟 了 一 条 崭 新 的 道 路 化 学 学 科 的 文 献 资 料 浩 如 烟 海, 据 估 计, 几 乎 每 一 分 钟 世 界 上 就 有 一 篇 化 学 文 献 诞 生 化 学 学 科 的 文 献 爆 炸 使 我 们 无 法 忍 受 过 去 的 文 献 查 阅 方 法, 通 过 国 际 互 联 网, 我 们 可 以 在 几 秒 钟 到 几 分 钟 内, 在 全 国 乃 至 全 世 界 范 围 内, 快 速 高 效 及 时 全 面 地 查 找 所 需 的 化 学 文 献 计 算 机 的 进 步 带 动 了 化 学 的 发 展, 同 样 化 学 的 发 展 也 推 动 了 计 算 机 技 术 的 革 命 目 前 世 界 上 许 多 发 达 国 家 竞 相 投 资, 加 紧 开 发 和 研 制 分 子 元 件 和 生 物 芯 片 据 美 国 公 布 的 未 来 计 算 机 构 想, 将 来 的 计 算 机 将 用 分 子 元 件 取 代 电 子 元 件 分 子 元 件 体 积 更 小, 因 此 可 以 大 幅 度 提 高 集 成 度, 使 运 算 速 度 更 快, 更 接 近 人 脑, 能 真 正 实 现 模 糊 推 理 及 神 经 网 络 运 算 功 能 预 计 这 种 带 有 生 物 芯 片 的 计 算 机 20 年 后 将 面 市 115

用 矿 物 质 丰 富 的 盐 炼 成 的 竹 盐 是 科 学 Contents 可 以 解 决 矿 物 质 缺 乏 的 生 命 之 盐 - 竹 盐 2 什 么 是 矿 物 质? 3 盐 不 是 单 纯 的 氯 化 钠 4 难 道 盐 是 高 血 压 的 元 凶 吗? 5 推 荐 用 盐 补 充 体 内 缺 乏 矿 物 质 8 什 么 是 竹 盐? 10 盐 与 竹 盐 的 成 分 分 析 11 竹

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