环化反应相关研究论文

-艾拉莫德是一种新型抗炎药,可用于治疗风湿性关节炎。以4-氯-3-硝基苯甲醚(化合物2)为原料,在叔丁醇钾的催化下,与苯酚发生醚化反应生成4-苯氧基-3-硝基苯甲醚(化合物3);化合物3经硝基还原,生成4-苯氧基-3-氨基苯甲醚(化合物4);化合物4在吡啶中与甲磺酰氯发生甲磺酰化反应,生成4-苯氧基-3-甲磺酰胺基苯甲醚(化合物5);然后将三氯化铝与氨基乙腈盐酸盐溶于硝基苯中,再加入化合物5,持续不断通入饱和的氯化氢气体进行盖特曼-科赫反应,生成α-氨基-2-甲氧基-4-甲磺酰胺基-5-苯氧基苯乙酮盐酸盐(化合物6);化合物6经甲氧基水解得α-甲酰胺基-2-甲氧基-4-甲磺酰胺基-5-苯氧基苯乙酮(化合物7);最后化合物7与N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛发生环化反应得到目标产物艾拉莫德(化合物1)。本课题研究了醚化反应中投料比、反应时间;还原反应中铁粉的用量、盐酸的用量;甲磺酰化反应中甲磺酰氯的用量、吡啶的用量等因素对产物得率的影响;探讨了盖特曼-科赫反应、氨基酰化反应、甲氧基水解和环化反应的合成方法和机理等。确定了较佳工艺条件:醚化反应中,4-氯-3-硝基苯甲醚/苯酚/叔丁醇钾的摩尔量为 ,在110℃下反应5h,收率为;还原反应中,每4g化合物3与3g还原铁粉和的4mol·L~(-1)的盐酸,在70℃下反应1h,收率为;在50mL吡啶中,每化合物4与甲磺酰氯,0℃～5℃下反应1h,收率为;目标产物艾拉莫德(化合物1)的总得率为。

2021年12月29日，中国科学技术大学朱俊发教授团队与西班牙Donostia国际物理研究中心、美国华盛顿大学和捷克科学院的研究人员合作，在J. Am. Chem. Soc.上发表了题为Chemisorption-Induced Formation of Biphenylene Dimer on Ag(111)的论文。该论文报道了表面分子吸附构型对表面反应路径的影响和调控。同时系统地研究了产物联苯撑二聚体的化学结构和电子性质，证实了产物中四环和八环的反芳香性。该论文的通讯作者是朱俊发（中国科学技术大学）、王涛（中国科学技术大学西班牙Donostia国际物理研究中心）、Jean-Sabin McEwen（美国华盛顿大学）；第一作者是曾志雯（中国科学技术大学）、郭德洲（美国华盛顿大学）。自下而上的表面合成是表面科学领域近年的研究热点之一，它在合成功能分子和纳米结构方面展现出了巨大的潜力。然而，由于表面反应通常需要在超高真空的条件下进行，这使得在表面合成中催化剂的使用受到了很大的限制。因此该领域的一大重要挑战是如何有效地调控反应的路径以获得预期的产物。表面化学反应区别于溶液化学反应的一个重要因素是分子在表面的吸附，而活化的分子在金属表面的吸附行为可能会影响化学反应路径。该工作中，研究人员发现具有相同骨架但不同官能团数目的两种前驱体分子2,2 -二溴联苯（DBBP）以及2,2 ，6,6 -四溴-1,1-联苯（TBBP）在Ag（111）表面表现出完全不同的反应路径，并分别高选择性生成了菱形的二苯并[e,l]芘多环芳烃和四八环掺杂的石墨烯纳米片，即联苯撑二聚体（图1）。文章结合低温扫描隧道显微镜，同步辐射光电子能谱和密度泛函理论计算，解释了其潜在的反应机理：分子在表面脱溴后，双自由基的DBBP分子可以被表面Ag增原子所稳定，形成金属有机二聚体。而四自由基的TBBP分子因其在Ag（111）表面的极度不稳定的吸附构型而自发发生分子内环化反应形成竖立吸附在表面的四环产物，并在进一步退火后最终形成联苯撑二聚体。该工作证明了可以通过调节分子在表面的化学吸附构型来调控表面反应的选择性。此外，研究人员还结合化学键分辨的扫描隧道显微镜（BR-STM）、扫描隧道谱（STS）、以及芳香性计算（HOMA，NICS和ACID）对包含4n个电子的四元环和八元环的反芳香性提供了全面的分析。四元环具有明显的单键性质，因此降低了产物的共轭性，致使其能带隙较宽。同时，由于四元环的键约束，苯环的电子离域性即芳香性显著降低。这种键限制效应可以期望被应用在其他石墨烯和非苯类碳纳米结构中，以调节这些材料的电学、磁学性质和化学反应活性。文章主要分为四个部分： 1. 在表面合成含四六八环的联苯撑二聚体 250K时，TBBP分子在Ag（111）表面保持完整。退火到300K，大部分分子脱溴并在表面自发发生分子内环化反应形成带自由基的四环产物并竖立在表面（图2）。进一步退火到400K，形成了金属有机二聚体（图3）。退火到540K，最终形成联苯撑二聚体（图3）。 2. 联苯撑二聚体的化学结构分析通过化学键分辨的扫描隧道显微镜结合HOMA，NICS和ACID计算共同分析了该产物的键长和芳香性，证明了有机和计算化学中提出的该产物的键长交替结构，即四环保持单键的属性（图3）。 3. 联苯撑二聚体的电子结构分析通过结合扫描隧道显微谱以及密度泛函计算分析了该产物的带隙、HOMO和LUMO的电荷密度分布等电子结构（图4）。成键轨道主要分布在苯环周围，反键轨道更多地分布于四环，进一步证实了之前提出的分子结构。 4. 反应机理分析通过实验和DFT计算对比了DBBP和TBBP在Ag（111）表面的反应路径和产物，说明了两者反应选择性的差异是由于其不同的化学吸附构型导致的（图5）。相关论文信息：

研究化学反应的重要性论文

化学是基础教育的重要组成部分，在化学教学中培养学生的创新精神对深化基础教育改革，提高学生素质具有重要作用。下面是我为大家整理的化学综述论文，供大家参考。

前言

化学工业推动着人类社会和物质文明的快速发展，也为人类社会作出了重大的贡献，同时伴随而来环境污染问题越来越严重，因此化学工业表现出的“贡献”和“环境污染问题”的两重性对化学工业领域的科研工作者和生产人员提出了挑战。用绿色的化工工艺取代传统的化工工艺是绿色化学工程与工艺所提出的思想，通过在化学工业生产过程中，在无毒、无害的反应条件下去采用无毒、无害的原料来进行反应，同时使整个反应具有高选择性，进而能够最大限度地减少副产物的生成。要达到此目的，必须在化工行业推行清洁生产，实现零排放，把污染消灭在生产过程中。文章针对传统化学工业的发展问题，通过对绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用进行探讨，从而在我们国家今后的化学工业生产中环保性和节能性提供参考依据。1绿色化学工业概念绿色化学又称“环境无害化学”“、环境友好化学”“、清洁化学”，绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。其研究目的在于寻找充分利用原材料和能源且在各个环节都洁净和无污染的反应途径和工艺。绿色化学工业是把绿色化学的思想引入传统化学工业生产中，并此基础上产生对人类健康、社区安全、生态环境无害的化学工业过程。

2绿色化学工程与工艺的开发

早期人们对化学工业所引起的环境污染常常采用的办法是“末端治理”，开发了多种环境保护手段，如：水处理技术、大气污染防治技术、固体废弃物处理技术和噪声治理技术等，对生态环境的保护作出了重要贡献。但随着人类社会和物质文明的不断发展和进步，环境污染的速度远远快于治理环境污染速度，并且治理环境污染的费用不断增加，而且治标不治本。而绿色化学工程与工艺是用绿色的化工工艺取代传统的化工工艺，采用无毒、无害的原料，在无毒、无害的反应条件下进行，使反应具有高选择性，最大限度地减少副产物的生成。从而在化工行业推行清洁生产，实现零排放，实施绿色化工生产，从污染的源头防止污染的发生。绿色化学工程与工艺在化学工业中具体实施方法主要有以下几种。

原料的绿色化

在化学产品生产中，原料的选择是决定化学生产过程和生产工艺的主要因素之一，绿色化学工程与工艺以无毒无害的原料作为绿色化学工业重点研发目标，选用可再生资源作为绿色化学原料，如生物质资源包括植物、农作物、林产物、海产物(各种海草)和城市废弃物(报纸、天然纤维)采用生物转化法通过一系列的反应转化得到醇、酮、酸类等常见的化工原料，在转化过程中依赖各种微生物在细胞内产生出我们所需要的各种化学品，整个过程清洁无污染，这都是绿色原料应用的典型。

催化剂的绿色化

近几年来，随着化学工业的快速发展，采用合理的化学反应应用在化工生产过程中成为了现代化学工业可持续发展的重要因素之一。在常规的化学反应中都离不开催化剂的使用，正确合理的使用催化剂不仅可以加速反应进程，改善化学反应的选择性和提高转化率，提高产品质量、降低加工成本，而且从根本上减少或消除副产物的产生，减少环境污染，最大限度地利用各种资源，保护生态环境。目前，针对化学反应催化研究已经研发出各种催化剂，例如，在精细化工生产中，已使用安全的固体催化剂分子筛、杂多酸等来替代有害的液体催化剂浓硫酸，从而简化了工艺过程，减少“三废”的排气量。

溶剂和助剂的绿色化

在化学工业生产过程中，无论是化学反应过程，还是化学产品的分离过程，都会使用大量的溶剂或者助剂来克服反应或分离过程中的特殊障碍，但是这些溶剂和助剂都是有毒的，往往会对人类健康和社会环境造成负面影响，所以开发出无毒无害的溶剂和助剂也是绿色化学工业重点研发目标之一。合适的绿色的溶剂和助剂不仅仅能使反应加速进行，也能使反应能耗低、效果更好、选择性更高以及产品更容易分离，更有利于环境保护。例如，现已开发出各种离子液体来应用于化学工业生产过程中的化学反应提供新的反应环境，也应用在化学工业生产过程中的分离过程进行产品与副产物的分离。

能源的绿色化

在化学工业中，从获取的化学原料到发生的化学反应以及反应产物的分离和纯化等各个环节均伴随能量的产生和消耗，而且耗能巨大。然而，在化工生产的化学反应中，若反应是吸热的，则需要在反应开始时加入热量来使反应进行完全;若反应是放热的，则需要冷却以移出热量来控制反应进行。同样在化工过程的分离与纯化中，可通过精馏、萃取、再结晶、超滤等操作来实现，也需要消耗大量能量。所以找到合适的能源也是绿色化学工业重点研发目标。例如，比较清洁的能源有电能、光能、微波以及超声波等能量，其中电能是运用较多的一种，在利用天然、无毒、手性的维生素B12为催化剂的电催化反应中可以实现在温和中性条件下的自由基环氧化。

3绿色化学工程与工艺对化学工业节能减排中的促进作用

近些年来，在国内的化学工业中，绿色化学工程与工艺主要应用在以下几个方面。

清洁生产技术的应用

在化工行业清洁生产包括清洁生产过程、清洁的产品以及清洁的能源等三个方面。而在化学工业节能减排中，主要以清洁生产过程为主。清洁生产过程是指在生产中尽量少用和不用有毒有害的原料，采用少废、无废的新工艺和高效设备，改进常规的产品生产工艺;尽量减少生产过程中的各种危险因素，如高温、高压、易燃、易爆、强噪声、强震动等;采用可靠、简单的生产操作和控制。已有的化学工业中清洁生产技术应用案例为：磷肥工业清洁生产工艺、铬酸酐生产工艺的绿色化改造、环氧丙烷的清洁生产、对苯二甲酸二甲酯氧化尾气的回收利用、二氯苯胺的清洁生产以及苯甲醛的清洁生产工艺等，这些清洁生产技术对化学工业节能减排有促进作用，实现了化学工业的绿色化，对人类健康和生态环境的保护作出了重要的贡献。

与生物技术相结合的应用

在化学工业生产中，绿色化学工程与工艺常常与生物技术相结合，采用生物炼制技术将可再生资源转化化学原料，进而合成出所需要的化学品。通过这种技术得到的化学原料相对于一般的工业原料来讲，反应效果和催化效率较好，反应产生的污染物和废弃物较少，还具有良好的无污染性、高效性、节能性。生物炼制是开拓创新型技术，是生产能源、材料与化工产品的新型工业模式。例如，全作物生物炼制方法以油菜、大豆、甘蔗、玉米等为原料，采用发酵技术，用基因组合方法在有氧条件下生成1，3-丙二醇重要的化工中间体。

环境友好型的化学品的应用

大力发展绿色化学工程与工艺可以使化学工业为我们生产出更符合社会、自然环境可持续发展的环境友好型产品，在生活中有许多具体应用实例。例如，已被联合国列为新一代环保制冷剂含杂原子N、Si的三氟碘甲烷(FIC-1311)来替代传统制冷剂氟利昂，FIC-1311不损耗臭氧层，温室效应可以忽略，对环境破坏作用较小;2005年美国环境保护署已批准的新型熏蒸气体杀虫剂硫酰氟来替代溴甲烷，杀虫效果比溴甲烷好，对坚果和干果气味无影响，同时对臭氧耗损潜能值为零，对大气臭氧层无影响。

4结束语

在化学工业生产的过程中运用绿色化学工程与工艺的思想，从化工生产的源头上采用无毒无害的原料、催化剂、溶剂等，使用节能减排的生产工艺，采用清洁生产的技术，能够降低化学工业生产过程中能源消耗，实现人与自然的和谐，保护生态环境。因此，开发和应用绿色化学工程与工艺对现代化学工业的发展至关重要，也是促进现代化学工业可持续发展的重要前提条件。

基础有机化学实验是高等学校理工类、化工类、环境类、材料类以及生物、检验专业的必修课程之一，对培养学生动手操作能力、思维训练等有着重要的影响。随着经济、社会的发展，有机化学在人们的生产、生活中发挥越来越重要的作用。基础有机化学实验作为有机化学的基础课程，发挥着奠定学生未来发展的作用。然而，笔者在实验教学中，发现有机化学实验教学在教学理念、方法上存在诸多问题，结合笔者自身的教学经验，提出了新的教学理念与方法策略，为基础有机化学实验教学提供参考。

1有机化学的重要性及与日常生活的联系

有机化学与人们生产生活等各个方面有着密切的关系，主要体现在以下三个方面：首先，人类的生命就是一个有机体，由各种各样的有机物组成，如蛋白质、核酸、糖类等，这些物质构成生命的基本单位，同时也参与体内的各种合成代谢。其次，人类的衣食住行离不开有机物，如我们穿的各种衣服，都是由各种合成纤维构成，饮食中少不了各种有机蛋白质、有机营养物质。最后，有机化学提升了我们的生活质量，如有机化学合成的各种药物，不仅治愈了人类多种疾病，并且提高了人类的寿命。1965年，人类合成的第一个人工胰岛素——结晶牛胰岛素，在我国诞生，为糖尿病病人带来了福音。

2基础有机化学实验对学生的意义

(1)训练学生动手操作及理论联系实际的能力。有机化学是一门实践性非常强的学科，单独以老师为主体的理论教学无法将整个有机化学知识点融会贯通，而有机化学实验就为学生提供了动手操作的机会，解决了学生上课时对不明白知识点的困惑。例如，在学习有机物萃取时，很多学生在理论课时对萃取的过程以及注意事项都是死记硬背，而实验课时学生通过自己的独立完成或者协作完成，将会彻底领悟到萃取的原理，并掌握分液漏斗的正确使用方法。有机化学同时也是一门实用性非常强的学科，例如阿司匹林的制取，阿司匹林是一种解热镇痛药，在人类的药物发展史中有着不可替代的地位，对此药物进行合成可以使学生明白有机合成的重要性，同时也能对重结晶提纯法进行巩固。

(2)训练学生科研思维与专研精神。有机化学实验由于其操作性强、专业性强等特点，对学生的综合素质提出了考验，同时也有助于培养学生的科研思维与专研精神。诸多著名的化学家如居里夫人、门捷列夫等，他们之所以能够取得如此大的成就，就是凭借实验训练带给他们的科研思路以及实验成果。本科阶段的化学实验要注重的是实验的热情，因此将他们的热情鼓舞起来后，他们才能够真正投入到专研当中。

(3)为学生步入未来工作岗位打基础。有机化学实验是有机化学专业相关人才进入未来工作岗位的必要条件，只有掌握基本操作的技能才能够胜任工作岗位的需求。我国大学生越来越多，就业形势越来越严峻，市场和人才培养方向的脱节主要原因就是学生操作技能差，理论考试都能得高分，而一到具体应用就措手不及。然而，对于那些不从事化学相关专业工作的专业来说，有机化学实验是一门基础性的实验，对未来工作岗位相关的知识都是一种重要的铺垫。

3目前基础有机化学实验教学存在的主要问题

(1)实验方法落后、实验设备陈旧。有机化学实验教材内容一般是那些已经完成被认可的基础性实验，这些实验虽然很经典，但由于实验方法落后导致实验耗时长、操作繁琐，有的实验要6个小时以上才能结束，这使得一些本来对有机化学感兴趣的同学望而却步。而实际上有机化学经过几十年的发展，实验手段也不断在进步，采用先进的实验方法可大大缩短实验时间，这非常有助于提高同学们的学习兴趣。另外，我国诸多高校在有机化学实验设备上都存在着设备过于老旧的问题，很多实验无法开展下去的重要原因就是实验设备的短缺，一般都是几个学生用一个实验台或者一台操作仪器。在实验方法上，除了传统的基本内容外，没有将社会上用的新技术引进去，学生不知道学完后用在哪里，自然无法激发他们的热情。而很多现代社会根本用不到的理论仍体现在实验教材上，这不仅耗费了学生和老师的宝贵时间，同时也不利于学生适应未来的工作。

(2)实验过程中存在安全隐患。实验的安全性隐患包括三个方面：①我国目前很多高校在实验室安全方面都存在一定的隐患，例如缺乏实验安全操作柜，实验试剂过期或者不合格等现象屡屡出现。②一些有机实验本身存在安全性隐患，比如乙酰乙酸乙酯的制备，该实验要使用钠砂，金属钠遇水即燃，在热熔钠块并震荡使之变成砂粒的过程中，如果操作不当，钠会从瓶子里喷出来，非常危险。而事实上笔者在从事这么多年的有机合成研究过程中从未使用过钠砂。③在实验操作过程中很多学生都缺乏安全意识，没有带口罩和眼罩，一旦发生意外事件如试剂喷射到眼里，或者身上，则无法进行有效及时的处理。

4对基础有机化学教学的看法

(1)明确基础有机化学实验教学的目的。目前我国基础有机化学实验教学中存在诸多问题的重要原因，就是没有真正明确其实验教学的真正目的。我国大学现在开展的是素质教育而不是二十年前的精英教育，因此将过多的要求投放在学生身上，将会导致他们厌学或者恐惧。有很多学生还没有进行实验就被那些高难度的要求吓得退却，不能激发他们的实验热情、钻研热情。笔者认为，本科阶段的有机化学实验教学主要目的应该是激发学生学习的热情，只有他们有学习的热情与渴望，才可能进一步地钻研，也才可能克服怕苦怕累的思想。

(2)因地制宜制定本科教学的培养策略。有机化学实验教学应该采取针对不同的学生采取不同的策略，对于化学专业的同学和相关专业的同学应该制定不同的目标，不能一概而论，否则有机化学实验课将对那些基础理论学习少的同学产生很大的负担。本科教育注重的是素质教育，因此着重在于培养他们的实验热情，只有奠定热情的基础上，才能够进一步地实验和攻读研究生。

5改革基础有机化学实验教学的策略

(1)改革实验教学的理念与目标。本科阶段的有机化学实验其本质上的问题是教学理念与目标的偏差。因此，教育部门应该彻底改革现有的教育体制，不能将二十年前的目标与理念用于现在。制定的理念与目标应该结合学生和学校的实际，同时也应该结合社会市场的需求。笔者认为本科阶段基础有机化学实验教学的理念与目标应该是：着重培养学生的实验热情，提升素质教育。

(2)根据社会需求，改进实验方法、设备。现阶段我国本科有机化学的实验不能与时俱进，没有跟上社会需求的潮流。因此，应该引进那些社会工作中需要的实验、删除那些社会不需求或者用不到的实验，改进实验方法的前提就是要有充足的资金购买实验设备，因此可以采用和企业联合办学的策略，由企业投资引进设备，同时企业排除专门人士进行指导，带领学生参观公司，只有了解到所学知识的有用性，才能激发学生的学习热情，同时也为学生的就业带来了保障。同时也要尽量使用现代的有机合成方法和手段，增加实验的实用性，还可以找一些现象明显、容易成功、能显著提升学生兴趣的实验，以替换危险、气味大的实验。

(3)分阶段教学的培养方案。在本科阶段主要分为以下三个阶段培养策略：首先，培养学生的学习热情，可以是老师带领学生参观化学应用公司或者大型科研院所，也可以是老师通过简单的实验激发学生动手的热情。其次，对那些有实验操作热情的同学，可以引进到老师的科研队伍中，开拓学生的视野，同时也提升学生的实验设计、操作以及钻研的能力。最后，结合同学自身的情况，给出不同的建议。例如对那些具有刻苦钻研精神的同学，可以将其作为保研的对象，对于那些实际操作能力强的同学，可以将其推荐到合作的企业当中去。

6结束语

今天，人类的健康及人类生存所需要的全部食物、衣着、建筑和培育作物、全部信息手段等各个领域，到处都留下了化学研究的足迹，享受着化学发展的成果。可以说人类生活和活动的全部领域都离不开化学。正如二百多年前，英国著名化学家、氧气的发现者普利斯特里所说的“化学是为最大多数人的最大幸福服务的一门科学”。世界上近20%的发明专利是发给化学领域的发明和创造的。在当今世界上的化学实验室里，每天都能合成近200种新的化合物。可以毫不夸张地说：化学决定着现有一切物质生产领域和整个国民经济、科学技术发展的速度。人类的一切希望都与化学的进一步发展联系在一起，明天的世界将是化学化的世界！一、什么是化学化学是一门实用的、最具创造性的科学、是使人类生活更加美好的科学，是一门满足社会需要的中心科学。化学与其他学科之间相互影响、相互渗透、相互促进、相互综合，不但推动了化学研究和化学理论的发展，也促进和推动了其他自然科学如数学、物理学、生物学、天文学、地质学、材料科学等等的发展。那么，化学研究的对象是什么呢？自然界的一切物质，大至天体、星球，小至微生物，无论是无生命的，还是有生命的，都是由各种化学元素组成的。不同的物质具有不同的组成、不同的结构，因而具有不同的性质。化学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、应用以及物质之间相互转化规律的科学。二、化学科学的形成和发展1、古代化学的产生火是人类最早接触的化学现象，火的发现和利用为进行化学操作打开了方便之门。火的利用产生了实用化学工艺知识，它与人类对于万物起源的思考（古希腊的哲学思想和东方神秘主义）相结合，产生了炼金术，成为近代化学产生和发展的基础。炼金术家长期的实践使人们认识了许多天然矿物，积累了化学实验操作的经验。但它只局限于冶金和医药的实用目的，而不是以探索物质及其化学变化规律为目标。2、近代化学的建立16~17世纪，对化学发展来说，是一个重要的过渡时期。1661年波义耳的《怀疑派化学家》以他的化学实验方法和微粒的观点，认为化学研究的目的在于认识物质的本性，通过专门的实验、收集所观察到的事实、寻找事物变化的规律，使之发展成为一门探索物质世界化学变化奥秘的独立学科。实现了炼金术向近代化学的过渡。1777年拉瓦锡提出了燃烧的氧化说，1789年他在《化学纲要》中系统论述了以氧为中心的新的燃烧氧化理论。这是化学学科中第一个科学的化学反应理论，并列出了当时已知的33种元素的第一张化学元素表，他还提出了质量守恒定律。1808年道尔顿将宏观经验定律与物质由原子构成的微观观念联系起来，首次引入了原子量概念，使化学真正走上定量的发展阶段。同时柏济力乌斯从事了大量的原子量测定和元素符号的制定工作。1811年阿伏加德罗发表了“论测定物体中原子相对质量及其进入化合物中数目比例的一种方法”的论文，首次提出了分子假说。1896年门捷列夫发表了论文“元素属性和原子量的关系”及第一张元素周期表。到了19世纪下半叶，化学的四大分支无机化学、有机化学、分析化学和物理化学相继形成，近代化学完成了它的系统化，但近代化学总体上还属于经验科学范畴。3、现代化学的发展19世纪末、20世纪初，物理学的X射线、放射性和电子三大发现，冲破了“原子不可分，元素不会变”的传统观念。普郎克的量子论和量子力学、爱因斯坦的光子说与相对论、以及一系列物理实验技术的运用，人类认识自然从宏观世界进入微观世界，整个化学科学不仅有了坚实的理论基础，而且有了可靠的实验手段。从而，使现代化学无论是基础理论还是实际运用都取得了举世瞩目的成就，其发展速度与研究领域的广度都大大地超过过去任何一个时期。化学科学不仅从定性描述科学向定量的精密科学过渡，而且学科发展呈现高度的分化与综合。更为可贵的是化学冲破传统学科概念与邻近学科渗透和交叉，展现其巨大的生命力。可以这样认为：19世纪化学是原子世纪，20世纪借助物理学的新思想、新概念和新成果，化学的研究重心转移到分子的层次，化学成为一门分子的科学。三、21世纪化学的展望20世纪是科学突飞猛进的时代，作为自然科学基础学科之一的化学，也经历了使人眼花缭乱的100年。基于化学过程的物质生产更是有了飞跃性的发展，从而深刻地影响了我们这个地球村的方方面面。今天的高度物质文明离不开化学。然而，当化学家自豪回顾这百年辉煌之际，社会上对化学品的恐惧，选择化学作为自已事业的人越来越少了，一些其他领域的科学家认为化学科学已经发展得十分成熟，而另一些科学家则认为化学正在被肢解，化学作为一门独立的科学正在消亡。20世纪80年代以后，一些化学家在回顾化学发展历程时开始感觉到化学家自身太局限于自已的领域。化学科学要发展，化学家就必须走出纯化学，进入在各门学科基础上综合发展起来的大科学，与此同时大科学也正召唤着化学，从生命科学、材料科学、环境、能源乃至信息科学都对化学提出了诸多挑战，要求化学有新的发展，要求化学家更多更积极地参与，去解决现今面临的诸多复杂体系、极端条件、介观和非平衡态等新问题。21世纪初化学发展的几个重要方面可能为：化学反应动态学、分子识别、分子间的弱相互作用和分子聚集体化学、合成和组装化学等。下面简要介绍现代化学前沿的几个方面：1、纳米化学与单分子化学从化学和物理的角度看，纳米级的微粒性能由于其表面原子或分子所占比例超乎寻常的大而变得不同寻常。研究其特殊的光学、电学、催化性质以及特别的量子效应已受到重视。我国著名科学家钱学森早在1991年就预言：我认为纳米和纳米以下的结构将是下一世纪发展的重点，会是一次技术革命，从而将是21世纪又一次产业革命。另一方面，借助STM /AFM和光摄等技术进行单分子化学的研究，将能观察在单分子层次上的许多不同于宏观的新现象和特异效应，对这些新现象和新效应的揭示可能会导致一些科学问题的突破。2、元素和宇宙的起源和演化元素是万物之本，也历来是化学研究的主要对象。如今人们对于元素及其化合物的知识已经日趋系统化与理论化，但是元素自身的起源与演化仍是一个值得探索的课题。宇宙化学是研究地球以外星球的化学。由于宇宙飞行技术的发展，人们已对月球、火星等外星物质进行分析和研究，这不仅助于元素起源与宇宙起源的研究，也将开拓地球以外的星球作出贡献。3、生命的起源与进化生命科学已进入到分子水平，需要化学的参与，需要合成研究的参与。不论是信号传导的认识与调控，还是现代热点的基因调控，都会面临各种生物大分子和小分子的合成课题。如获1999年诺贝尔化学奖的“飞秒化学”不仅可使人们具体地认识化学反应的机制，甚至可以观察到生命运动的细节，揭示生命的本质。恩格斯曾经预言“生命的起源必然是通过化学的途径实现的”。化学的巨大进步已能证明，这条途径是存在的。它可概括为：由原子——无机分子——有机分子——生物大分子——原始生命的“化学进化”过程。“对化学家来说，下世纪最大的挑战是创造生命”“研制那种自我复制、自我组织、甚至有可能进化为生物的系统是可能的”美国科学会主席认为：化学正处于创造生命边缘的观点并不是孤立的，只要条件适合，任何地方进行的化学进化必须向生物进化转化，这已成为合乎逻辑的必然结论。目前，科学家正在进行生命过程的化学研究，以揭示和掌握生命中发生分子反应的规律，并逐步实现合成生命的伟大目标。4、合成制备化学从科学发展的角度看，合成化学是化学学科的核心，是未来化学家改造世界，创造社会财富的最有力的手段。创造新的合成反应一直是化学界的热点。可以说，世界上所有的科学技术的发展都离不开合成制备化学，合成制备化学提供并保证了它们的物质基础。200年来化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物，同时也人工创造了大量非天然的化合物。使得人类社会所有的化合物已达2230万种（至1999年12月）。且其增加的速度从20世纪90年代前每年60多万种到今天几个月100万种。随着21世纪的到来和高科技的迅猛发展，越来越要求合成化学家能够更多地提供新型结构和新型功能的化合物，并在此基础上设计和组装各种功能的分子聚集体，如分子开关、分子芯片等等。同时也迫切要求化学家能从根本上更专一、更高效、更经济和环境友好地合成出现今应用的各种化学品。材料科学的进步首先必然是新材料的合成与制备。如钇钡铜氧化陶瓷的制备引起了高温超导的革命和飞跃；神奇的导电聚合物（其特点是：质量轻、柔韧好、价格低、导电能力强）将使可折叠的电视机、穿在身上的计算机、发光墙纸、薄膜太阳能电池……等的出现，将会改变我们的世界。所以，2000年诺贝尔化学奖授予了美国科学家黑格、麦克迪尔米德和日本科学家白川英树；C60的获得，使人们开始知晓了一类新型的碳分子结构，提供了当今包括纳米管等一类前景诱人的新的材料化合物。而且，星际尘埃研究证明：C60还有可能是宇宙中最古老的分子。那么，它们又是怎样构成世界万物的呢？可以说：由C60引发的各种联想正激励着人们向更高的科学高峰发起冲击！所以，1996年诺贝尔化学奖授予英国科学家克鲁托和美国科学家斯莫利和柯尔。四、对学习高中化学的四点认识1、把握概念深掘内涵外延化学是一门涉及物质变化和能量变化的科学，也是直接认识物质、改造物质的科学。它研究的是各种物质发生化学变化的规律，而许多规律就体现在概念与概念的关系中。所以，掌握概念是学好化学的关键之所在。对一个概念来说，它包含对象、前提或假定、表达方式以及与其它概念的相互关系等方面的内容。例如：气体摩尔体积这个概念的对象是气体、前提是标准状况、表达方法是升/ 摩尔，气体摩尔体积乘以标准状况下的密度等于该气体的摩尔质量，这是它与其他概念的关系之一。在运用概念时，必须做到对象、前提、表达都正确，要注意其条件和适用范围，要具体情况具体分析。此外，还要了解概念的引伸和发展。2、抓住实质掌握量变规律任何规律都包含有量的关系，没有量的关系就没有规律，不了解量的关系，就不能真正掌握规律。化学计算常常是令同学们头痛，甚至畏惧的问题。而实际上化学计算的难点并非计算，而在于对化学概念和化学变化实质的分析和理解。在任何一个化学反应中，反应物和生产物都是按照一定的量的关系进行的。化学反应的实质就是构成反应物的微粒（原子、离子）进行重新组合生成新的物质。在这个过程中原子的种类和数目都不会发生改变（质量守恒定律）。所以，只要分析清楚发生了哪些化学反应，找准了反应过程中有效微粒有多少？它们从哪里来？到哪里去了？再应用物质的量为核心的一系列物理量和有关概念，就能删繁就简、快速、准确地解答化学计算题。3、学会联想培养思维能力化学是在物理、生物等相关学科基础上，到初三才开始开设的。在化学的学习和研究中常常要借助对各种现象的分析、组成的判断和结构的推理来认识物质及其变化规律。化学知识的各个部分之间的相互联系是比较紧密的，新的知识是在旧的知识基础上发展起来的，新的知识必须依靠旧的知识才能深刻理解。而且，生活处处有化学。所以，在学习中要学会找准知识的“生长点”，学会运用相似联想、相关联想、类比联想、对立联想和从属联想等，尽情展开联想之翼，就能融会贯通、举一反三，将所学知识系统化、结构化和网络化。同时在学习化学知识和解决具体问题的过程中，培养和提高思维能力。4、动手实验提高实践能力化学是一门以实验为基础的科学。综观化学史上许多著名的化学家，他们之所以能为人类做出重大贡献，除去他们具有敢于创新、勤奋好学的精神外，很重要的一条就是他们勇于实践、善于实践。中学生在学校学习的化学知识和实验技能，都是前人实践经验的宝贵结晶。它不同于科学家进行的科学实验。但是，从设计实验、亲身实践、观察现象、积累事实和经验、分析综合既有事实、抽象概括得出科学结论，培养分析问题和解决问题的能力，培养和提高科学态度和科学素养方面来看，又与科学家进行的科学实验有许多相似之处。所以，在化学学习中要高度重视化学实验，根据各类实验特点，在明确目的的前提下，要循序渐进地反复练习，要掌握有关的反应原理、装置特点、操作规程，要掌握常用仪器和试剂的使用技能、实验操作技能、观察和记录实验现象的技能、分析处理实验数据的技能和简要绘制实验装置图的技能。要牢固树立以实验为基础的观点，通过实验将元素化合物知识和基础理论知识的学习联系起来，使化学实验不仅仅是提供感性认识的直观手段，而且成为激发对化学的学习兴趣、培养科学态度和创新精神、训练科学方法和提高实践能力的有效途径和方法。

你看看高一化学书前面关于化学的介绍，甚至可以翻翻初一化学书前面什么是化学的介绍，这些篇章中语句优美介绍全面，你改变一下就能用。

锁相环路的应用及研究论文

锁相环是与芯片的时钟有关的模块，比如一个数字芯片肯定有一个时钟信号（作用类似于钟表，让芯片的各个模块在它的变化中，调节自己的工作进度），初了解来似乎用一根导线来代替这么大一块电路更好。锁相环顾名思义是一个能够“锁住”相位的环，更具体点解释如下：最简单的锁相环就两个端口，一个参考输入时钟，一个由锁相环内部模块生成的输出时钟。说一下它的模块组成其实很有用，最主要包括鉴频鉴相器、压控振荡器。利用鉴相鉴频器比较输入参考时钟与压控振荡器产生的时钟在频率和相位上的误差产生一个相应大小的控制电压，控制电压去控制压控振荡器，进而调节压控振荡器的输入时钟信号，最终使输出时钟的频率与相位和输入时钟几乎一模一样。其实这就是一个模块级的负反馈。说到这只略说了其工作原理，似乎还是没能够解释一根导线似乎比锁相环更好使的问题。前面是些预备工作，后面讲具体。数字芯片有个时钟树的概念，现在比如就是一根导线代替锁相环，芯片外面在时钟的上升沿开始给芯片送入一组数据，芯片内部由于有时钟树的存在，导致了内部时序电路实际使用的时钟是延迟过的，进而产生一个数据漂移的现象。但是有锁相环了，我们可以把时钟树的其中一个分支接入锁相环，使时钟树末梢的相位频率与参考信号保持一致，就不会有数据漂移的现象了。以上是锁相环最简单的使用，锁相环还有倍频作用，因为输出的时钟是它自己内部的压控振荡器产生的，若加一个分频器，再与输入参考时钟相比较，就可得到一个频率加N倍的时钟信号，当然相位还是和参考时钟是同步的。还有射频中也有，调制解调。不知道你用过没有老式的电视机，有一个调节钮就是调节电视屏幕上下跳动的，自从有了锁相环问题解决了，现在的电视都没那个调节钮了。等等还有太多

《锁相环:设计、仿真与应用》(第5版)(翻译版)第1章是简短的引言，的介绍锁相环领域情况。第2章安排涉及混合信号锁相环的理论，设计和混合信号PLL的应用。讨论了不同类型的鉴相器（线性的和数字的），具有电荷泵输出的鉴频鉴相器、环路滤波器(无源和有源)以及压控振荡器。给出了典型混合信号锁相环的应用，例如重定时和时钟恢复，控制马达速度等。因为频率综合器是DPLL数字锁相环最重要的应用之一，所以单立第3章深入讨论数字锁相环频率综合器。因为相位抖动和寄生边带是频率综合器最烦人的现象，我们给出了不同的解决这些问题的方法，即抗齿隙式电路和高阶环路滤波器。此外，还分析了整数N和分数N两类综合器并说明后者可以非常快地捕获锁定，其特点是在跳频(扩频)应用中具有很大的好处；最新一代的移动电话中，扩频技术将越来越重要。接着说明了简单的频率综合器可以单环实现，而高性能系统中必须使用多环结构。因为在许多综合器应用中必须采用高阶系统（滤波器），第4章讨论了这样系统的设计，例如高达五阶的锁相环。在高阶环路的设计中，安排极点和零点的位置会是一项困难的工作，利用作者开发的新方法，基于波特图，可以非常容易地进行高阶环路设计。同时，利用作者开发的程序（在随书附有的CD?ROM中）可以轻松实现系统。该程序可以自动设计和分析高达五阶的锁相环路。该主题在第5章讨论，其中还包括了许多设计例子。在综合一个锁相环电路时，这个程序可以用于模拟系统的动态性能，即锁定和失锁过程。为了研究锁相环在噪声情况下的性能（这在实际中是一般设定情况），用户可以添加任意水平的窄带或宽带噪声。最终，程序显示综合的锁相环波特图和环路滤波器电路图，包括元件值。第6章阐述全数字锁相环ADPLL的理论、设计和应用，这类PLL引入时间比前面介绍的要晚一些。这几种锁相环中，LPLL与DPLL是连续时间系统，而ADPLL是离散时间器件，所以，会表现出相对较大的波纹（相位抖动）。因此，ADPLL的应用局限在可容忍波纹的情况下，如频移键控（FSK）解码器和类似设备。第7章描述了ADPLL计算机辅助设计和仿真,使用前面讲述过的计算机程序。因为近年来微控制器和数字信号处理器的速度显著提高，现在许多PLL应用都可以用软件实现。第8章讨论了锁相环领域中软件和硬件折中的考虑，描述了一些可以实现软件PLL（SPLL）的软件算法。第9章综述通信领域中PLL的应用。包括大多数重要的数字调制方案,例如BSK,QPSK,FSK以及QAM,并且描述了一些专用的PLL电路用于载波和符号同步（如，Costas环，早迟门,积分和复位转移电路），以及采取措施防止符号间干扰(intersymbol interference，ISI)，例如平方根升余弦滤波器。本章的其他主题中也说明了在不增加系统带宽的情况下，如何增加数字通信的符号速率。第10章列出了当前可以使用的PLL集成电路，它们来自美国、欧洲和日本的制造厂家，包括简短的电路说明。列表中包括单片上完整的PLL系统，锁相环的部分电路模块，如鉴相器和VCO压控振荡器，以及类似锁相环频率综合器的复杂系统或收音机、电视机芯片；还包括单、双模预分频器。最后，第11章说明使用常规实验室仪器，如示波器、信号发生器等，以及如何测量锁相环的参数。

光化学反应论文

!!!!!!!!空气的成分一般说来是比较固定的，这对于人类和其他动植物的生存是非常重要的。然而，特殊情况下，空气的成分也会发生变化。这些变化有人为的，也有天然的。人为的变化。自近代以来，随着现代化工业的发展和燃料用量的激增，从世界范围看，排放到空气中的有害气体和烟尘改变了空气的成分，并使空气受到污染。排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等，这些气体主要来自矿物燃料（煤和石油）的燃烧和工厂排放的废气。我国是世界上燃煤最多的国家，空气污染以烟尘和燃煤污染为主。在煤燃烧过程中会产生大量烟尘和二氧化硫，造成空气污染。另外，工厂废气及汽车尾气也是污染空气的一个重要原因。这种空气成分的改变对人类造成很大的危害。由于大气中存在二氧化硫和氮氧化合物，这些物质在对流层中经过一连串的大气光化学反应，可生成硫酸和硝酸蒸气，而气态的硫酸和硝酸极易溶于云雨滴中，再经降水过程形成雨滴落下，造成酸性降雨，这就是危害极大的酸雨。被污染的空气进入人体，可导致呼吸、循环、神经等系统疾病，严重地损害人体健康。空气的污染及酸雨对农、林、渔、牧业生产所造成的损失更为严重。还有一种变化是天然的。它是地下矿藏中挥发性物质在天然条件下逸散到大气中造成的。例如，汞是许多有色金属和贵金属矿（如铜、铅、锌、金、银、钼等）的重要伴生元素，因此汞矿床或与它有关的矿床的上空都可能有汞蒸气存在。由于它在空气中扩散的范围广，比直接找矿更容易发现，根据空气中汞成分含量的分布情况能迅速找到矿床所在地。在美国内华达州北部就曾用这种方法发现一处埋藏在地下"#米的金矿带。事实上，在天然条件下，不仅汞会挥发逸散到大气中去，另外一些元素，如氟、氯、溴、碘、硫、氦、氢等也会在大气中造成强弱不等的分布变化。曾经查明，在许多金属矿床，如斑岩铜矿、黄铁矿，甚至某些煤矿的上空，二氧化硫的含量要比正常情况下高出二至六倍。我国目前在防止空气污染方面所采取的主要措施有：$）减少或防止大气污染物的排放；（%）大力开展植树造林活动，通常$公顷阔叶林可以吸收$吨二氧化碳，并放出#&’"吨氧气；（"）对空气污染源进行治理，废气经过处理才能排放到空气中。另外，对于天然原因引起的空气成分变化，可通过研究空气成分变化的情况，探察地下矿藏。总之，空气成分的变化不容忽视。

环境保护论文大家的生活都是离不开生活的，你我的生活都与环境有着息息相关的，谁都离不开谁的。我校地处工业比较发达的东北塘镇农坝村，这里是镇里的工业园区。前几年，工厂像雨后春笋在农坝村安营扎寨，铸件厂、橡塑厂、印染厂等好多企业虽然是本村的一些老牌企业，也是村里的骨干企业，起步早，根底深，但都是污染比较严重的企业，是废气、废水、废物等污染源的诞生地。在这里，以前我们常常可以看到一些工厂上空，出现一条条“黄龙”，据同学们后来查资料了解到这些“黄龙”里可能隐藏着剧毒的红棕色气体——二氧化氮。它的毒性约为众所周知的一氧化硫毒性的10倍。它能吸收空气中的水分生成硝酸酸雾，刺激人的呼吸器官，轻则引起慢性气管炎，重则经过一系列的光化学反应，是产生癌症的发病因素。因此，人们称它为“污染大气的毒龙”。在农坝村的北面，是一条横贯东西的锡北运河，自从沿河造起了印染厂后，河水就一直没清澈过，河里的水经常脏得不能洗东西，也养不了鱼虾河蚌，老百姓为此没少埋怨过。为了教育和帮助青少年学生充分认识当前人类所处的环境，从小养成保护环境，美化环境的意识。我校近几年不仅加强了对学生这方面的宣传教育，还多次邀请校外辅导员来校宣讲，举办环保知识图片展，开展大中队主题活动，带领学生走出校门，到社会上走访群众，实地调查和考察等活动，使更多的学生亲眼目睹了我村的环境变化和整治状况。同学们也为此写出了多篇调查小报告、小论文，建议书，印发给家长和群众。表明了当今小学生对本地环保工作的关心和保护自身身心健康的强烈愿望。很多来我校就读的学生，主要是一些来自我国边缘山区的孩子，不仅通过上网了解，还在平时生活中切身感受到了无锡这个改革开放城市的现代发展气息，体验到了在经济发展的背后，人类居住环境被污染后所带来的事故隐患和后遗症。我校的一些外来学生以前因长期居住在西北、西南农村，有的来自偏远山区，那里虽然经济条件落后，但周围自然生态环境良好，空气清新，水质纯净，所以一到我们号称“鱼米之乡”的江南，似乎不敢相信自己心目中的江南，除了人多车多钱多，就是工厂、高楼多，由于遍地都是工厂，各地都有“三废”的存在，有一阵子，市场上很难买到没有被污染过的大米、蔬菜水果，甚至连有的水产品也因水质关系，沾染了异味。就拿我村来说，当初大片大片绿油油的田野再也见不到了，水稻田面积从原来的一千多亩缩减到如今的二、三百亩。走在村道上，眼前见到的除了厂房还是厂房。就连我们的校园也已被周围的工厂几乎包围了起来，学生视野被阻不说，还要常年受噪音、废气的侵袭，人人苦不堪言。有的小学生也会说：“如果靠这样占用农田造厂，污染环境来发展经济，那我们宁愿贫穷一些”。多么诚挚的感言啊！不知我们的一些企业领导听了有何感想？确实，这种状况不光是我们这里有，恐怕其它地方都有，是我国目前普遍的社会现实问题，当前已到了非化大力气整治的时候。可喜的是近年来农坝村村领导也已经注意到了这个问题，并且开展了一系列的环境整治工作。在组织学生到村委和工厂调查走访的过程中，同学们了解到：村里每年都要召开有关环保的座谈会，听取汇报，研究部署整治工作。还经常组织相关负责同志到工厂、家庭了解情况，听取意见。现在村里不仅给多家企业签订了环境整治协议书，还和村里的几十家商店、摊贩签定了清洁卫生责任书。一方面减少了大气污染和污水的排放量，另一方面促使部分企业、店铺化本钱投资改造原有的旧设备，尽力降低污染源的毒性，将“三废”排放降到最低程度。村里还高度重视了本村公共环境设施建设，先后投资数百万元，率先实现了家家通自来水，喝上清洁的太湖水；户户通有线电视和电话，方便老百姓了解新闻动态，及时反映问题。今年，又将条条道路浇上了柏油或水泥，两旁还安装了路灯，使得原本既窄又脏的村道变得既宽敞又整洁。现在村里有农贸市场、老年活动室、多家中型超市，人们出门购物娱乐既方便，又快速。难怪第一次来到这里的外乡人，将它误认为是市镇呢。村领导还根据群众意见，在各自然村统一建起了数十只大花坛，里面种植了月季、海棠、紫荆、杜鹃、樱花、香樟、广玉兰等花木，一年四季，各个村落，鲜花不断，香味扑鼻，仿佛置身于公园一样。村里还每年出资对几条主干河道进行淤泥清理，使河道常年保持水流畅通，水质干净。村里还对家庭生活垃圾和生活污水排放作了统一规划，在全村布置投放了数百只垃圾箱和塑料粪桶进行集中处理。在村委门口，我们可醒目看到一排用不锈钢建的宣传橱窗，里面不仅经常张贴环保知识资料和图片，还定期公布各单位、各村民小组对于环境整治所做的一些工作和取得的成果。通过一系列的工作，现在农坝村的自然和人文环境有了很大改观，老百姓对自己所居住环境的满意度也越来越高。作为在农坝村工作多年的一份子，而且是肩负培养下一代重任的小学教育工作者。我经历了农坝村这十多年来的变化发展，感慨万分。我想：一个国家，一个地区，既要发展经济，又要保护环境。对一些主管领导来说，是不是太为难了？但通过农坝村近年来的发展变化，我从内心明白了：任何地方、任何时候，人类不能以牺牲自然环境为代价来发展经济，否则是以小失大，必将受到自然界的惩罚而自食其果。综观历史上全球发生的多次特大灾难事故，那些热衷于靠毁田毁林来开发景观，靠以污染环境为代价来发展经济的“能人”，还不应该清醒吗？其实许多有识之士早在多年前就坦言：从眼前看，重视环境保护，可能会影响当地财政收入等经济指标，但这是暂时的。从长远看，治理污染、保护生态，实现经济社会的可持续发展，最终可以增加财政收入，使群众增收。实现环境治理和经济发展的“双赢”，途径就是加大结构调整力度，用高新技术改造和提升传统产业。联想到近几年中，我国各地因破坏生态环境而造成的自然灾难和人身伤亡事故，难道这不是血的教训吗？听说前阶段，国家有关部门已采取相关政策关闭小煤矿、停止小炼焦，健全和发展国有煤矿，扶持开发大机焦，这是煤炭和焦化产业的升级换代，不仅扩大了生产规模，增加了国家和地方税收，还减少了环境污染，可谓一箭双雕，地方和财政皆大欢喜。由此，我们的某些企业不值得借鉴吗？现在的孩子虽然对环保的意识还比较朦胧，对周围一些涉及环保不力而引发的事故，也可能熟视无睹或者漠不关心，但并不能说明环保与孩子们无关。相反。我们的孩子是环境污染的最大受害者，青少年是祖国的未来，民族的希望。保护下一代的身心健康，要从我们每个人身上做起。保护环境，清洁空气、水源，还大自然本来面目，这是所有孩子们的心愿，也是我们共同的心愿。童心是最宝贵的，童言是最真心的。我们不能让幼小的心灵因此蒙上阴影。从儿童身上，我们要看到环保工作的重要性和艰巨性，全民动员，人人出力。，~~~~~~~~~~~~~

植物光合作用及其对光的需求无论是采用太阳光还是人工光进行植物生产，最终都是通过光合作用来完成产物的积累。光合作用是通过植物叶绿素等光合器官，在光能作用下将CO2和水转化为糖和淀粉等碳水化合物并释放出氧气的生理过程；与光合作用相对应的是呼吸作用，呼吸作用是通^植物线粒体等呼吸器官，吸收氧气和分解有机物而释放CO2与能量的生理过程，是植物把光合作用形成的碳水化合物作为能量用来形成根、茎、叶等形态建成的重要生理活动。呼吸作用包括与光合作用毫无关系的暗呼吸以及与光合作用同时进行的光呼吸2个部分。作物的光合作用与呼吸作用之间有一个相互平衡的过程，随着生长阶段的不同，其平衡点也不同。实际生产中经常利用控制作物的光合速度和呼吸速度来调节营养生长和生殖生长的相对平衡，达到提高目标产量或改善产品品质的目的。植物的光合作用与CO2的吸收、释放关系密切，光合时吸收CO2，呼吸时排放CO2，这2种生理活动是同时进行的，所以光合器官的叶片内外的CO2交换速度也就等于光合速度减去呼吸速度。通常把该CO2交换速度也叫做净光合速度，其中的呼吸速度则是暗呼吸速度与光呼吸速度的总和。一般而言，C3植物光呼吸速度高，C4植物光呼吸速度低。因此，净光合速度为0时，光合速度等于光呼吸速度。光合速度的单位为kg/cm2・s）或mol/cm2・s）（以CO2计），表示单位叶面积单位时间内CO2的吸收、排放或交换量。光强对作物光合的影响光合产物的形成与光照的强度及其累积的时间密切相关。光照的强弱一方面影响着光合强度，同时还能改变作物形态，如开花、节间长短、茎的粗细及叶片的大与厚薄等。在某一CO2浓度和一定的光照强度范围内，光合强度随光照强度的增加而增加。当光照强度超过光饱和点时，净光合速度不但不会增加，反而还会形成抑制作用，使叶绿素分解而导致作物的生理障碍。不同类型植物的光饱和点的差异较大，光饱和点一般会随着环境中CO2浓度的增加而提高。因此，植物生产中给予光饱和点以上的光照强度毫无意义；而另一方面，当光照强度长时间处于光补偿点之下，植物的呼吸作用超过了光合作用，有机物消耗多于积累，作物生长缓慢，严重时还会导致植株枯死，因此对植物生长也极为不利。通常情况下，耐荫植物的光补偿点为200～1000 lx，喜阳植物的光补偿点为1000～2000 lx。植物对光照强度的要求可分为喜光型、喜中光型、耐弱光型植物。蔬菜多数属于喜光型植物，其光补偿点和光饱和点均比较高，在人工光植物工厂中作物对光照强度的相关要求是选择人工光源的最重要依据，了解不同植物的光照需求对设计人工光源、提高系统的生产性能都是极为必要的。光质对作物光合的影响光质或光谱分布对植物光合作用和形态建成同样具有重要影响，地球上的植物都是在经过亿万年的自然选择来不断适应太阳辐射，并依据种类不同而具有光选择性吸收特征的。到达地面的太阳辐射的波长范围为300～2000 nm，而以500 nm处能量最高。太阳辐射中，波长380nm以下的成为紫外线，380～760 nm的叫可见光，760 nm以上的是红外线也称为长波辐射或热辐射。太阳辐射总能量中，可见光或光合有效辐射占45%～50%，紫外线占1%～2%，其余为红外线。波长400～700 nm的部分是植物光合作用主要吸收利用的能量区间，称为光合有效辐射；波长700～760 nm的部分称为远红光，它对植物的光形态建成起到一定的作用。在植物光合过程中，植物吸收最多的是红、橙光（600～680 nm），其次是蓝紫光和紫外线（300～500nm），绿光（500～600 nm）吸收的很少。紫外线波长较短的部分，能抑制作物的生长，杀死病菌孢子、波长较长的部分，可促进种子芽、果实成熟，提高蛋白质、维生素和糖的含量；红外线还对植物的萌芽和生长有刺激作用，并产生热效应。不同的光谱成分对植物的影响效果也不尽相同（表1），强光条件下蓝色光可促进叶绿素的合成，而红色光则阻碍其合成。虽然红色光是植物光合作用重要的能量源，但如果没有蓝色光配合则会造成植物形态的异常。大量的光谱实验表明，适当的红色光（600～700 nm）/蓝色光（400～500 nm）比（R/B比）才能保证培育出形态健全的植物，红色光过多会引起植物徒长，蓝色光过多会抑制植物生长。适当的红色光（600～700 nm）/远红色光（700～800 nm）比（R/FR比）能够调节植物的形态形成，大的R/FR比能够缩短茎节间距而起到矮化植物的效果，相反小的R/FR比可以促进植物的生长。所有这些特征都是植物工厂选择人工光源时必须考虑的重要因素，尤其是对于近年来发展起来的新型节能光源，如LED、LD以及冷阴极管等来说显得更为重要，因为这些光源需要通过不同光谱的单色光组合构成作物最适直的光质配比，以保障高效生产和节能的需求。光周期对植物的影响植物的光合作用和光形态建成与日长（或光期时间）之间的相互关系称其为植物的光周性。光周性与光照时数密切相关，光照时数是指作物被光照射的时间。不同的作物，完成光周期需要一定的光照时数才能开花结实。长日照作物，如白菜、芜青、芭英菜等，在其生育的某一阶段需要12～14 h以上的光照时数；短日照作物，如洋葱、大豆等，需要12～14h一下的光照时数；中日照作物，如黄瓜、番茄、辣椒等，在较长或较短的光照时数下，都能开花结实。

羰氨反应研究论文

【美拉德反应】又称为“非酶棕色化反应”，是法国化学家在1912年提出的。所谓美拉德反应是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变，是羰基化合物（还原糖类）和氨基化合物（氨基酸和蛋白质）间的反应，经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又称羰胺反应。【烹饪中的作用】：烹饪过程中，影响菜肴质量的物化变化有很多。美拉德反应是其中极其重要的一种。美拉德反应能使很多菜肴产生美妙的色泽和诱人的香味。但美拉德反应在有些场合是有害的。在炸、烤、煎等烹调方法中，高温长时间加热引起的美拉德反应是形成致癌物质丙烯酞胺的重要途径。

答案如下：美拉德反应中斯特克勒讲解发生是1.美拉德（Maillard）反应是指含羰基（-C=O）的化合物和含氨基（-NH2）的化合物在常温或者加热情况下，发生缩合、聚合反应，生成类黑色素、芳香化合物等多种物质的过程。该反应的产物同样会引起食物色泽和香味的变化。2.糖类即为含羰基的化合物，氨基酸为含氨基的化合物，因此将五花肉放入有白糖的油锅里，糖会和五花肉进一步发生美拉德反应，使五花肉的颜色进一步加深，并产生特殊的香气。3.由于大多数食物中都含有蛋白质和糖，因此在加热过程中都可以发生美拉德反应和焦糖化反应，比如烤红薯、烤面包、烤肉、爆米花等等。食物中氨基酸和糖的种类不同，通过美拉德反应得到的产物也不同，从而产生各种各样的风味。同样是烤着吃，鸡肉、羊肉和牛肉的风味却各不相同。氨基酸种类越多，产生的芳香化合物种类也越多，味道也更丰富。4.虽然美拉德反应在常温下也能进行，但是十分缓慢。一般情况下，美拉德反应速度随加工温度的上升而加快，香味物质也主要在较高温度下反应形成。要想通过美拉德反应改善食物的色泽和香味，必须要达到相当高的温度（一般需要达到140℃-170℃）。而且食物含水量在15%左右的时候，美拉德反应最为活跃。因此，用油煎、炸、炒，或者用烤箱烘烤出来食物，往往比煮或者蒸出来的食物更美味。5.需要特别注意的是，虽然美拉德反应给我们带来了很多美味，但是在反应过程中也会造成氨基酸和糖类一定的损失，使得食物营养价值下降。此外，美拉德反应过程中还可能会产生微量对人体有害的物质。

No．12．2006美拉德反应又称羰氨反应，指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间经缩合、聚合而生成类黑精的反应。此反应最初是由法国化学家美拉德于1912年在将甘氨酸与葡萄糖混合共热时发现的，故称为美拉德反应。由于产物是棕色的，也被称为褐变反应。反应物中羰基化合物包括醛、酮、还原糖，氨基化合物包括氨基酸、蛋白质、胺、肽。反应的结果使食品颜色加深并赋予食品一定的风味，如：面包外皮的金黄色、红烧肉的褐色以及它们浓郁的香味。但是在反应过程也会使食品中的蛋白质和氨基酸大量损失，如果控制不当也可能产生有毒有害物质。1反应机理［1］对于美拉德反应机理，长期以来研究得还很不彻底。食品化学家Hodge在早年作出了初步的解释，认为美拉德反应可以分成3个反应阶段。目前对于美拉德反应初级、中级阶段机理已经基本明确，但是终级阶段机理还不是很明确。以下用葡萄糖与胺反应说明美拉德反应整个过程。1．1初级阶段还原糖与氨基化合物反应经历了羰氨缩合和分子重排过程。首先体系中游离氨基与游离羰基发生缩合生成不稳定的亚胺衍生物－薛夫碱，它不稳定随即环化为N－葡萄糖基胺。N－葡萄糖基胺在酸的催化下经过阿姆德瑞分子重排生成果糖基胺（1－氨基－1－脱氧－2－酮糖）。初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变化，但其产物是不挥发性香味物质的前体成分。1．2中级阶段此阶段反应可以通过3条途径进行。第1条途径：在酸性条件下，果糖基胺进行1，2－烯醇化反应，再经过脱水、脱氨最后生成羟甲基糠醛。羟甲基糠醛的积累与褐变速度密切相关，羟甲基糠醛积累后不久就可发生褐变反应，因此可以用分光光度计测定羟甲基糠醛积累情况作为预测褐变速度的指标。第2条途径：在碱性条件下，果糖基胺进行2，3－烯醇化反应，经过脱氨后生成还原酮类和二羰基化合物。还原酮类化学性质活泼，可进一步脱水再与收稿日期：2006－05－16作者简介：付莉（1979－），女，黑龙江人，硕士，助教，研究方向为食品化学。简述美拉德反应付莉1，李铁刚2（锦州医学院畜牧兽医学院，锦州121001）摘要：综述美拉德反应的概念、反应机理、反应的影响因素、控制反应的条件及其在食品工业上的应用。关键词：美拉德反应；概念；机理；影响因素；食品工业中图分类号：TS201．2文献标识码：B文章编号：1005－9989（2006）12－0009－03ReviewsonmaillardreactionFULi1，LITie－gang2（JinzhouMedicalUniversity，InstituteofAnimalScienceandVeterinaryMedicine，Jinzhou121001）Abstract：Thearticlereviewsthechemistryofmaillardreaction，includingtheconception，theprinciple，thefac－torofinfluence，theconditionofcontrolandtheuseonfoodindustry．Keywords：maillardreaction；conception；principle；thefactorofinfluence；foodindustry专题论述9No．12．2006胺类缩合，或者本身发生裂解成较小分子如二乙酰、乙酸、丙酮醛等。第3条途径：美拉德反应风味物质产生于此途径。在二羰基化合物的存在下，氨基酸发生脱羧、脱氨作用，成为少一个碳的醛，氨基转移到二羰基化合物上，这一反应为斯特勒克降解反应。这一反应生成的羰氨类化合物经过缩合，生成吡嗪类物质。1．3终级阶段此阶段包括两类反应。即醇醛缩合：两分子醛自相缩合，进一步脱水生成更高级不饱和醛；生成类黑精的聚合反应：中级阶段生成产物［葡萄糖酮醛、3－脱氧Osulose（3－DG）、3，4－二脱氧Osulose（3，4－2DG）、HMF、还原酮类及不饱和亚胺类等］经过进一步缩合、聚合形成复杂的高分子色素［3］。2反应的影响因素［1］2．1糖从发生美拉德反应速度上看，糖的结构和种类不同导致反应发生的速度也不同。一般而言，醛的反应速度要大于酮，尤其是α、β不饱和醛反应及α－双羰基化合物；五碳糖的反应速度大于六碳糖；单糖的反应速度要大于双糖；还原糖含量和褐变速度成正比关系。2．2氨基化合物常见的几种引起美拉德反应的氨基化合物中，发生反应速度的顺序为：胺＞氨基酸＞蛋白质。其中氨基酸常被用于发生美拉德反应，氨基酸的种类、结构不同会导致反应速度有很大的差别，比如：氨基酸中氨基在ε－位或末位这比α－位反应速度快，碱性氨基酸比酸性氨基酸反应速度快。2．3温度温度相差10℃，褐变速度就可相差3～5倍。当温度大于30℃，褐变速度较快；小于20℃，褐变速度较慢。2．4pHpH3～9范围内，随着pH上升，褐变反应速度上升；pH≤3，褐变反应程度较轻微。在偏酸性环境中，反应速率降低。因为在酸性条件下，N－葡萄糖胺容易被水解，而N－葡萄糖胺是Maillard特征风味形成的前体物质。2．5水分含量10％～15％含水量，容易发生褐变；完全干燥的情况下，褐变难以进行。2．6金属离子铜与铁可促进褐变反应，其中三价铁的催化能力要大于二价铁。2．7亚硫酸盐在美拉德反应初期阶段就加入亚硫酸盐可有效抑制褐变反应的发生。主要原因是亚硫酸盐可以和还原糖发生加成反应后再与氨基化合物发生缩合，从而抑制了整个反应的进行。在实际生产过程中，根据产品的需要，要对美拉德反应进行控制。基于以上因素我们可以总结出控制美拉德反应程度的措施：（1）除去一种反应物：可以用相应的酶类，比如葡萄糖转化酶，也可以加入钙盐使其与氨基酸结合成不溶性化合物；（2）降低反应温度或将pH调制偏酸性；（3）控制食品在低水分含量；（4）反应初期加入亚硫酸盐也可以有效控制褐变反应的发生。3美拉德反应在食品工业上的应用3．1美拉德反应与食品色泽美拉德反应赋予食品一定的深颜色，比如面包、咖啡、红茶、啤酒、糕点、酱油，对于这些食品颜色的产生都是我们期望得到的。但有时美拉德反应的发生又是我们不期望的，比如乳品加工过程中，如果杀菌温度控制的不好，乳中的乳糖和酪蛋白发生美拉德反应会使乳呈现褐色，影响了乳品的品质。美拉德反应产生的颜色对于食品而言，深浅一定要控制好，比如酱油的生产过程中应控制好加工温度，防止颜色过深。面包表皮的金黄色的控制，在和面过程中要控制好还原糖和氨基酸的添加量及焙烤温度，防止最后反应过度生成焦黑色。3．2美拉德反应与食品风味通过控制原材料、温度及加工方法，可制备各种不同风味、香味的物质，比如：核糖分别与半胱氨酸及谷胱甘肽反应后会分别产生烤猪肉香味和烤牛肉香味。相同的反应物在不同的温度下反应后，产生的风味也不一样，比如：葡萄糖和缬氨酸分别在100￣150℃及180℃温度条件下反应，会分别产生烤面包香味和巧克力香味［5］；木糖和酵母水解蛋白分别在90℃及160℃反应会分别产生饼干香味和酱肉香味。加工方法不同，同种食物产生的香气也不同，比如：土豆经水煮可产生125种香气，而经烘烤可产生250种香气；大麦经水煮可产生75种香气，经烘烤可产生150种香气。可见利用美拉德反应可以生产各种不同的香精。目前，主要用于生产肉类香精。肉中的还原糖主要是葡萄糖和核糖，在加工过程中它们和肉中的氨基酸、肽、蛋白质发生美拉德反应形成风味物质。这些风味物质主要是含氮、硫、专题论述10No．12．2006氧的杂环化合物以及其他的含硫化合物，其中包括呋喃、吡嗪、吡咯、噻吩、噻唑、咪唑、吡啶以及环烯硫化物。另外，在美拉德反应的中间产物中有一些二羰基化合物，它们可以进一步和脂质以及硫胺素的降解产物反应，生成具有肉香味的化合物。目前在制备肉味香味料时通常采用含硫的氨基酸如胱氨酸、半胱氨酸以及肽类，含硫氨基酸发生美拉德反应经过斯特勒克尔降解会产生硫化氢和氨，为大量杂环风味物质的形成提供前体物质。同时通过斯特勒克尔降解可产生氨基酮，2分子的氨基酮缩合会产生1分子二氢吡嗪，经过氧化生成吡嗪。烷基吡嗪是一种重要的香味呈味物质［2］。目前国内已经研究出利用美拉德反应制备牛肉、鸡肉、鱼肉香料的生产工艺。艾萍等［10］利用美拉德反应制备了牛肉香味料。宋焕禄［11］利用鸡肉酶解物／酵母抽提物进行美拉德反应来产生肉香味化合物。张彩菊等［6］利用鳙鱼的酶解产物、谷氨酸、葡萄糖、木糖、VB1进行美拉德反应制备鱼味香料。美拉德反应对于酱香型白酒的风味贡献也很大。其中风味物质主要包括呋喃酮、吡喃酮、吡咯、噻吩、吡啶、吡嗪、吡咯等含氧、氮、硫的杂环化合物［7］。3．3抗氧化作用美拉德反应的抗氧化活性是由Franzke和Iwainsky于1954年首次发现的，他们对加入甘氨酸－葡萄糖反应产物的人造奶油的氧化稳定性进行相关报道［9］。直到20世纪80年代，美拉德反应产物的抗氧化性才引起人们的重视，成为研究的热点。研究表明美拉德反应产物中的促黑激素释放素、还原酮、一些含N、S的杂环化合物具有一定的抗氧化活性，某些物质的抗氧化活性可以和合成抗氧化剂相媲美［4］。Lingnert等人的研究发现在弱碱性（pH＝7～9）条件下组氨酸与木糖的美拉德反应产物表现出较高的氧化活性，beckel、朱敏等人先后报道在弱酸性（pH＝5～7）条件下，精氨酸与木糖的反应产物的抗氧化活性最佳［8］。也有人研究木糖与甘氨酸、木糖与赖氨酸、木糖与色氨酸、二羟基丙酮与组氨酸、二羟基丙酮与色氨酸、壳聚糖和葡萄糖的氧化产物有很好的抗氧化作用［4］。可见美拉德反应产物可以作为一种天然的抗氧化剂。但是目前对美拉德反应产物抗氧化活性的研究还不充分，对其中的抗氧化物质和抗氧化机理还有待人们进一步研究。参考文献：［1］阚建全．食品化学．北京：中国农业大学出版社，2002［2］马相杰，谢华．美拉德反应与肉味变化．肉品工业，2002，（11）：8－10［3］蔡妙颜，肖凯军，袁向华．美拉德反应与食品工业．食品工业科技，2003，（7）：90－93［4］毛善友，周瑞宝，马宇翔，等．美拉德反应产物抗氧化活性．粮食与油脂，2003，（11）：15－16［5］江志炜，沈蓓英，潘秋琴．蛋白质加工技术．北京：化学工业出版社，2003［6］张彩菊，等．利用美拉德反应制备鱼味香料．无锡轻工大学学报，2004，（9）：11－14［7］庄名扬．再论美拉德反应产物与中国白酒的香和味．酿酒科技，2005，（5）：34－38［8］万素英，侯银菊，李小六，等．美拉德反应产物的抗氧化性能研究．中国食品添加剂，2005，（6）：46－49［9］FranzkeC，IwainskyH．Antioxidantcapacityofmelanoidin．DtschLebensmRundsch，1954，50：251－254［10］艾萍，张伟民．论述利用美拉德反应来制备牛肉香味料．中国调味品，2002，（7）：32－35［11］宋焕禄．利用鸡肉酶解物／酵母抽提物－美拉德反应产生肉香味化合物的研究．食品科学，2001，22（10）：83－85化合物名称香气特征丙醛、乙醛等鸡皮焦香，焦糖香，肉香苯乙醚紫罗兰，玫瑰花香戊醛、氨基戊醛炸土豆，面包香异西醛果香，巧克力咖啡香西醛酸、西醛焦糖香，旧木香，鸡肉香3－甲基西醛甜巧克力香，干酪香3－硫甲基丙醛酱香，芝麻香3－硫甲基西醛酱香，雪菜味糠醛杏仁，香蕉香3－甲基糖醛焦香，辛香，坚果香3－羟基西酮馊香，略带酱香2，3－丁酮爽快的馊香，1mg／L时呈奶油香2，3－丁醇微馊香3－硫甲基丙醇肉香，酱香表1美拉德反应斯特勒克尔降解的醛、酮、醇的香气特征表2几种香型酒中美拉德反应斯特勒克尔降解的醛、酮、醇含量物质名称酱香浓香清香乙醛55058140丙醛19928异西醛17163异戊醛986815糠醛2943942，3－丁二醛1．61．41．4丁二酮250．28醋8．065．41．4专题论述11百度文库VIP已帮您省80元现在续费最低仅需元/天立即续费简述美拉德反应No．12．2006美拉德反应又称羰氨反应，指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间经缩合、聚合而生成类黑精的反应。此反应最初是由法国化学家美拉德于1912年在将甘氨酸与葡萄糖混合共热时发现的，故称为美拉德反应。由于产物是棕色的，也被称为褐变反应。反应物中羰基化合物包括醛、酮、还原糖，氨基化合物包括氨基酸、蛋白质、胺、肽。反应的结果使食品颜色加深并赋予食品一定的风味，如：面包外皮的金黄色、红烧肉的褐色以及它们浓郁的香味。但是在反应过程也会使食品中的蛋白质和氨基酸大量损失，如果控制不当也可能产生有毒有害物质。第 1 页1反应机理［1］对于美拉德反应机理，长期以来研究得还很不彻底。食品化学家Hodge在早年作出了初步的解释，认为美拉德反应可以分成3个反应阶段。目前对于美拉德反应初级、中级阶段机理已经基本明确，但是终级阶段机理还不是很明确。以下用葡萄糖与胺反应说明美拉德反应整个过程。1．1初级阶段还原糖与氨基化合物反应经历了羰氨缩合和分子第 2 页重排过程。首先体系中游离氨基与游离羰基发生缩合生成不稳定的亚胺衍生物－薛夫碱，它不稳定随即环化为N－葡萄糖基胺。N－葡萄糖基胺在酸的催化下经过阿姆德瑞分子重排生成果糖基胺（1－氨基－1－脱氧－2－酮糖）。初级反应产物不会引起食品色泽和香味的变化，但其产物是不挥发性香味物质的前体成分。1．2中级阶段此阶段反应可以通过3条途径进行。第1条途径：在酸性条件下，果糖基胺进行1，2－第 3 页烯醇化反应，再经过脱水、脱氨最后生成羟甲基糠醛。羟甲基糠醛的积累与褐变速度密切相关，羟甲基糠醛积累后不久就可发生褐变反应，因此可以用分光光度计测定羟甲基糠醛积累情况作为预测褐变速度的指标。第2条途径：在碱性条件下，果糖基胺进行2，3－烯醇化反应，经过脱氨后生成还原酮类和二羰基化合物。还原酮类化学性质活泼，可进一步脱水再与收稿日期：2006－05－16作者简介：付莉（1979－），女，黑龙江人，硕士，助教，研究方向为食品化学。第 4 页简述美拉德反应付莉1，李铁刚2（锦州医学院畜牧兽医学院，锦州121001）摘要：综述美拉德反应的概念、反应机理、反应的影响因素、控制反应的条件及其在食品工业上的应用。关键词：美拉德反应；概念；机理；影响因素；食品工业中图分类号：TS201．2文献标识码：B第 5 页文章编号：1005－9989（2006）12－0009－03ReviewsonmaillardreactionFULi1，LITie－gang2（JinzhouMedicalUniversity，InstituteofAnimalScienceandVeterinaryMedicine，Jinzhou121001）Abstract：Thearticlereviewsthechemistryofmaillardreaction，includingtheconception，theprinciple，thefac－torofinfluence，theconditionofcontrolandtheuseonfoodindustry．第 6 页Keywords：maillardreaction；conception；principle；thefactorofinfluence；foodindustry专题论述9No．12．2006胺类缩合，或者本身发生裂解成较小分子如二乙酰、乙酸、丙酮醛等。第 7 页第3条途径：美拉德反应风味物质产生于此途径。在二羰基化合物的存在下，氨基酸发生脱羧、脱氨作用，成为少一个碳的醛，氨基转移到二羰基化合物上，这一反应为斯特勒克降解反应。这一反应生成的羰氨类化合物经过缩合，生成吡嗪类物质。1．3终级阶段此阶段包括两类反应。即醇醛缩合：两分子醛自相缩合，进一步脱水生成更高级不饱和醛；生成类黑精的聚合反应：中级阶段生成产物［葡萄糖酮醛、第 8 页3－脱氧Osulose（3－DG）、3，4－二脱氧Osulose（3，4－2DG）、HMF、还原酮类及不饱和亚胺类等］经过进一步缩合、聚合形成复杂的高分子色素［3］。2反应的影响因素［1］2．1糖从发生美拉德反应速度上看，糖的结构和种类不同导致反应发生的速度也不同。一般而言，醛的反应速度要大于酮，尤其是α、β不饱和醛反应及α－双羰基化合物；五碳糖的反应速度大于六碳糖；单糖的反应速度要大于双糖；还原糖含量和褐变速度成正比关系。第 9 页2．2氨基化合物常见的几种引起美拉德反应的氨基化合物中，发生反应速度的顺序为：胺＞氨基酸＞蛋白质。其中氨基酸常被用于发生美拉德反应，氨基酸的种类、结构不同会导致反应速度有很大的差别，比如：氨基酸中氨基在ε－位或末位这比α－位反应速度快，碱性氨基酸比酸性氨基酸反应速度快。2．3温度温度相差10℃，褐变速度就可相差3～5倍。当第 10 页温度大于30℃，褐变速度较快；小于20℃，褐变速度较慢。2．4pHpH3～9范围内，随着pH上升，褐变反应速度上升；pH≤3，褐变反应程度较轻微。在偏酸性环境中，反应速率降低。因为在酸性条件下，N－葡萄糖胺容易被水解，而N－葡萄糖胺是Maillard特征风味形成的前体物质。2．5水分含量10％～15％含水量，容易发生褐变；完全干燥的情况下，褐变难以进行。第 11 页2．6金属离子铜与铁可促进褐变反应，其中三价铁的催化能力要大于二价铁。2．7亚硫酸盐在美拉德反应初期阶段就加入亚硫酸盐可有效抑制褐变反应的发生。主要原因是亚硫酸盐可以和还原糖发生加成反应后再与氨基化合物发生缩合，从而抑制了整个反应的进行。第 12 页在实际生产过程中，根据产品的需要，要对美拉德反应进行控制。基于以上因素我们可以总结出控制美拉德反应程度的措施：（1）除去一种反应物：可以用相应的酶类，比如葡萄糖转化酶，也可以加入钙盐使其与氨基酸结合成不溶性化合物；（2）降低反应温度或将pH调制偏酸性；（3）控制食品在低水分含量；（4）反应初期加入亚硫酸盐也可以有效控制褐变反应的发生。3美拉德反应在食品工业上的应用3．1美拉德反应与食品色泽第 13 页美拉德反应赋予食品一定的深颜色，比如面包、咖啡、红茶、啤酒、糕点、酱油，对于这些食品颜色的产生都是我们期望得到的。但有时美拉德反应的发生又是我们不期望的，比如乳品加工过程中，如果杀菌温度控制的不好，乳中的乳糖和酪蛋白发生美拉德反应会使乳呈现褐色，影响了乳品的品质。美拉德反应产生的颜色对于食品而言，深浅一定要控制好，比如酱油的生产过程中应控制好加工温度，防止颜色过深。面包表皮的金黄色的控制，在和面过程中要控制好还原糖和氨基酸的添加量及焙烤温度，防止最后反应过度生成焦黑色。第 14 页3．2美拉德反应与食品风味通过控制原材料、温度及加工方法，可制备各种不同风味、香味的物质，比如：核糖分别与半胱氨酸及谷胱甘肽反应后会分别产生烤猪肉香味和烤牛肉香味。相同的反应物在不同的温度下反应后，产生的风味也不一样，比如：葡萄糖和缬氨酸分别在100￣150℃及180℃温度条件下反应，会分别产生烤面包香味和巧克力香味［5］；木糖和酵母水解蛋白分别在第 15 页90℃及160℃反应会分别产生饼干香味和酱肉香味。加工方法不同，同种食物产生的香气也不同，比如：土豆经水煮可产生125种香气，而经烘烤可产生250种香气；大麦经水煮可产生75种香气，经烘烤可产生150种香气。可见利用美拉德反应可以生产各种不同的香精。目前，主要用于生产肉类香精。肉中的还原糖主要是葡萄糖和核糖，在加工过程中它们和肉中的氨基酸、肽、蛋白质发生美拉德反应形成风味物质。这些风味物质主要是含氮、硫、第 16 页专题论述10No．12．2006氧的杂环化合物以及其他的含硫化合物，其中包括呋喃、吡嗪、吡咯、噻吩、噻唑、咪唑、吡啶以及环烯硫化物。另外，在美拉德反应的中间产物中有一些二羰基化合物，它们可以进一步和脂质以及硫胺素的降解产物反应，生成具有肉香味的化合物。目前在制备肉味香味料时通常采用含硫的氨基酸如胱氨酸、半胱氨酸以及肽类，含硫氨基酸发生美拉德反应经过斯特勒克尔降解会产生硫化氢和氨，为大量杂环风味物质的形成提供前体物质。同时通过斯特勒克尔降解可产生氨基酮，2分子的氨基酮缩合会产生1分子二氢吡嗪，经过氧化生成吡嗪。烷基吡嗪是一种重要的香味呈味物质［2］。第 17 页目前国内已经研究出利用美拉德反应制备牛肉、鸡肉、鱼肉香料的生产工艺。艾萍等［10］利用美拉德反应制备了牛肉香味料。宋焕禄［11］利用鸡肉酶解物／酵母抽提物进行美拉德反应来产生肉香味化合物。张彩菊等［6］利用鳙鱼的酶解产物、谷氨酸、葡萄糖、木糖、VB1进行美拉德反应制备鱼味香料。美拉德反应对于酱香型白酒的风味贡献也很大。其中风味物质主要包括呋喃酮、吡喃酮、吡咯、噻吩、吡啶、吡嗪、吡咯等含氧、氮、硫的杂环化合物［7］。3．3抗氧化作用美拉德反应的抗氧化活性是由Franzke和Iwainsky于1954年首次发现的，他们对加入甘氨酸－葡萄糖反应产物的人造奶油的氧化稳定性进行相关报道［9］。直到20世纪80年代，美拉德反应产物的抗氧化性才引起人们的重视，成为研究的热点。研究表明美拉德反应产物中的促黑激素释放素、还原酮、一些含N、S的杂环化合物具有一定的抗氧化活性，某些物质的抗氧化活性可以和合成抗氧化剂相媲美［4］。Lingnert等人的研究发现在弱碱性（pH＝7～9）条件下组氨酸与木糖的美拉德反应产物表现出较高的氧化活性，beckel、朱敏等人先后报道在弱酸性（pH＝5～7）条件下，精氨酸与木糖的反应产物的抗氧化活性最佳［8］。也有人研究木糖与甘氨酸、木糖与赖氨酸、木糖与色氨酸、二羟基丙酮与组氨酸、二羟基丙酮与色氨酸、壳聚糖和葡萄糖的氧化产物有很好的抗氧化作用［4］。可见美拉德反应产物可以作为一种天然的抗氧化剂。但是目前对美拉德反应产物抗氧化活性的研究还不充分，对其中的抗氧化物质和抗氧化机理还有待人们进一步研究