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师姐,你看我还有机会吗? | 科技袁人

袁岚峰 风云之声 2022-05-18

  


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导读


中科院上海有机化学所联合观视频工作室出品微电影:《有机师姐》。


视频链接:

西瓜视频:

https://www.toutiao.com/w/i1700452806812676/

本视频发布于2021年5月23日,观看量已达2.4万


精彩呈现:


伸出你的左手,再伸出你的右手,请问,它们能不能重合?


你也许会脱口而出:当然能重合。但请仔细想想,两手并拢算重合吗?其实并不算。重合指的是完全重叠,例如一个正方形旋转90度以后跟自己重合。但两只手呢?如果你尝试让它们重叠,你就会发现,左手的大拇指跟右手的大拇指出现在了不同的地方,无论如何都无法让它们重叠。


这不是脑筋急转弯的语言游戏,而是有深刻的内涵。学过有机化学的人就会明白这个内涵是什么:是“手性”(chirality)。左手和右手的关系是互为镜像,但不能重合。一个分子如果跟自己的镜像分子不能重合,我们就说这个分子有手性。



可以告诉大家一个简单的规律:如果一个碳原子连接四个基团A、B、C、D,而这四个基团全都不一样,那么这个分子就是有手性的。而A、B、C、D中如果有两个一样,那么这个分子就没有手性。如果A、B、C、D中有三个一样,或者四个都一样,那么这个分子当然也没有手性。


比如说,甲烷CH4(图二)没有手性。把甲烷的一个氢原子换成氟原子,CH3F(图三)还是没有手性。把甲烷的两个氢原子换成一个氟原子和一个氯原子,CH2FCl(图四)仍然没有手性。把甲烷的三个氢原子换成一个氟原子、一个氯原子和一个溴原子,CHFClBr就有手性了!大家可以对照这些分子模型,仔细比划比划。(图五,CHFClBr的手性)



手性会造成什么效果呢?回答一是“旋光性”,即让偏振光的偏振方向旋转。二是不同的生物活性,比如说一种镜像是药物,而另一种镜像是毒药。


你想了解这些奇妙的化学吗?不久前,我的朋友、也是我的节目的导演、观视频工作室的朱导,联合中国科学院上海有机化学研究所拍摄了一部科普微电影《无处不在的手性之有机师姐》。来看看漂亮师姐和两位院士如何教你学化学!



最后给大家一道思考题:我以前讲过杨振宁和李政道的“宇称不守恒”,说这个成果意味着“可以定义绝对的左右”。请问,你觉得宇称不守恒与手性之间有什么关系呢?




《无处不在的手性之有机师姐》(正片)已上线,我们不见不散!


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背景简介:袁岚峰,中国科学技术大学化学博士,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员,中国科学技术大学科技传播系副主任,中国科学院科学传播研究中心副主任,科技与战略风云学会会长,“科技袁人”节目主讲人,安徽省科学技术协会常务委员,中国青少年新媒体协会常务理事,中国科普作家协会理事,入选“典赞·2018科普中国”十大科学传播人物,微博@中科大胡不归,知乎@袁岚峰(https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8)。

责任编辑:孙远

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