你知道的有哪些很酷的化學知識？
當我們說到溶液，我們一般會想到哪些溶質呢？我們可能會想到離子化合物（食鹽）或者分子化合物（葡萄糖），但是，今天想說的是，一個溶液的溶質還可以是電子。
這就是溶劑化電子(solvated electron)，第一次接觸此概念是在Birch reduction裡面，後來發現它也能用來還原氧化石墨烯，是一個非常奇特的還原劑。。
將鹼金屬投入液氨之中，鹼金屬失去一個s軌道的電子，形成穩定陽離子。而該電子迅速被周圍的氨分子溶劑化並穩定住，形成了一個溶質為鹼金屬離子和電子的深藍色溶液體系。
重複一遍，這個溶液的深藍色來自於被溶解的電子！說真的，在見到這玩意兒之前，我從來沒想到電子也能作為溶質存在於一個溶液體系中。後來見到這個溶液的顏色之後，更加覺得真是酷死了。
再來張藝術一點的照片：
造輪子（非平面芳香環體系）啊！
牛津大學Harry L. Anderson，專註造輪子十年有餘。
O』Sullivan M C, Sprafke J K, Kondratuk D V, et al. Vernier templating and synthesis of a 12-porphyrin nano-ring[J]. Nature, 2011, 469(7328): 72-75.
Langton M J, Matichak J D, Thompson A L, et al. Template-directed synthesis of π-conjugated porphyrin [2] rotaxanes and a [4] catenane based on a six-porphyrin nanoring[J]. Chemical Science, 2011, 2(10): 1897-1901.
Sprafke J K, Odell B, Claridge T D W, et al. All‐or‐Nothing Cooperative Self‐Assembly of an Annulene Sandwich[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2011, 50(24): 5572-5575.
Favereau L, Cnossen A, Kelber J B, et al. Six-Coordinate Zinc Porphyrins for Template-Directed Synthesis of Spiro-Fused Nanorings[J]. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(45): 14256-14259.
Neuhaus P, Cnossen A, Gong J Q, et al. A Molecular Nanotube with Three‐Dimensional π‐Conjugation[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2015, 54(25): 7344-7348.
Rousseaux S A L, Gong J Q, Haver R, et al. Self-Assembly of Russian Doll Concentric Porphyrin Nanorings[J]. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(39): 12713-12718.
Liu S, Kondratuk D V, Rousseaux S A L, et al. Caterpillar Track Complexes in Template‐Directed Synthesis and Correlated Molecular Motion[J]. Angewandte Chemie, 2015, 127(18): 5445-5449.
還有一派輪子是比較簡單的環對苯撐體系，我就不掉書袋甩文獻了……
（其實我本來想寫莫比烏斯芳香性的……但是懶了。
DNA摺紙術！
這些小黃臉都是用修飾過的DNA片段做的，原理就是鹼基互補啦。
準確地說，這是超分子化學。
把在特定位置修飾過的片段放在溶液里攪啊攪，就會自然而然地形成想要的圖案，這一過程也叫自組裝。
仔細瞅瞅(??? ? ???)
放個視頻和DNA origami的介紹：
https://www.youtube.com/watch?v=R-fKcEhuohcDNA origami - Wikipedia當然除了小黃臉，還能做其他圖案：
各種幾何圖形：
美洲輪廓：
立體噠：
最後放我幾千平方納米的大中國(?? ??_??)?
這個中國究竟有多大呢？形象地說，人的髮絲直徑約是80微米，頭髮的截面面積就是5000平方微米，DNA折出來的圖案如果算作100nm乘100nm的正方形，則可以在髮絲截面放50萬個這樣的中國~
至於做出來這些圖案有什麼意義呢？
首先通過對分子的修飾來操縱納米層級的幾何形狀，未來可以應用在納米材料/電子/生物學上。
不說遠的，超分子化學領域相關的分子機器剛得了2016年諾貝爾化學獎。
再者，對於超分子化學的研究，最終可能會揭開生命起源的面紗哦！原始湯實驗給出了生命起源必要的物質，而超分子化學會給出生命究竟如何自下而上，從初始有機物慢慢變成「分子機器」，再組裝成可自我複製的生命體的終極答案。(一本正經臉)
話雖如此，但能做出小黃臉把技能樹點歪也是酷到沒朋友_(:3 」∠ )_
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既然說到超分子化學，就再說幾個比較好玩且實用的前沿研究：
比如把環糊精（碗一樣的東西）套在高分子上做成輪烷：
完了還能在環糊精上做各種修飾：
什麼核磁顯影基團呀，細胞熒光基團呀，當然還有各種亂七八糟的藥物分子，分分鐘變超級藥物呢~有木有很棒棒(′ω`)
還有一種叫樹狀物的高分子：
和傳統的鏈狀高分子不同，樹狀物是從一個核心化合物不斷往外去合成分支。
經過四五代，分子之間的空隙就很大了，然後我朋友鼓搗的就是引入一些放射性元素在空隙處（和周圍分子形成配位），再在樹狀物最外層修飾一些和特定細胞（比如癌細胞）結合的化合物，分分鐘靶向治療殺死癌細胞有木有~
釩氧化物有著五顏六色,很cool
也是因此釩是用一位女神的名字命名的釩 Vanadium 釩，英文名稱：Vanadium，銀白色金屬，元素符號是V，在元素周期表中屬VB族，原子序數23，原子量50.9414，屬於過渡金屬。
1830年，瑞典化學家尼爾斯格塞夫斯特姆，煉生鐵時分離出一種新元素，由於其化合物具有絢麗的顏色，以希臘神話中美麗女神娃娜迪斯(Vanadis)的名字命名為釩(Vanadium)。釩的不同氧化物有不同的顏色
1. VO2(+) 淺黃色
還有一些,百度到的
1. V2O5 棕黃色、黃色、橙色、紅色、深紅色均有2. VO2 深藍色3. V2O3 黑色4. VO 灰色5. VO4(3-) 黃色6. VO3(-) 淺黃色7. VO2(+) 淺黃色8. VO(2+) 藍色9. V(OH)4(+) 黃色10. V(3+) 綠色11. V(2+) 紫色12. VF4 綠色13. VF3 黃綠色14. VCl4 紅色、紅紫色圖片截自 實驗室的魔法日常 侵刪,很好的節目謝邀，講幾個酷到爆炸的化合物hhh
有一些二元化合物中含氮量異常地高：
猜猜它們的結構再往下翻
其實是五氮陽離子與多疊氮基陰離子形成的離子化合物：
醋酸會溶解銅銹，初中化學課的時候老師講的，回家迫不及待的想試一下，翻箱倒櫃找了半天找出來一枚黑褐色的銅錢，放白醋里泡了兩個鐘頭，撈出來的時候亮閃閃的，別提心裡多美了，現在每次回憶起來都感覺牙疼。。。對了，那銅錢是雍正通寶，沒洗之前估計值好幾百，洗過了也就五六十。。。
quantum dot 量子點啊！
同樣的物質不同的粒子大小在紫外下顯示不同的顏色。因為量子局域效應，大一些的粒子band gap 較小，吸收光子後電子從價帶跳到導帶，當電子回到價帶時放出能力較小的紅光。小一些的粒子 bandgap energy 較大，所以紫外下放出能量較大的紫光。
上一張我實驗室小夥伴做的一組量子點！很漂亮有木有！
論化學，我只服他
一覺醒來又多了好多感謝，謝謝大家的支持啊。
啊啊啊啊啊啊啊啊，人生第一次過百贊，感謝親愛的各位知友，沒有你們的支持，就沒有我的今天！蟹蟹各位！
啊啊啊啊啊啊，過了一百二十贊了，感謝各位知友的知遇之恩，如我再生父母一般，再次拜謝！
不過，我想要贊啊！！
感謝我的各位盆友可不可以點個贊再走，嗯，我不會說點贊就是最左邊的按鈕的。注意，是最左邊哦！嘿嘿嘿嘿嘿
你們點那個紅心的時候記得最左邊的按鈕啊喂（捂臉），難得寫了這麼個高贊的答案，你們都感謝我是什麼鬼。
我是要贊啊，各位小夥伴，那個心是感謝啊，最左邊的才是點贊哦
我的天吶，你們真是太可愛了。不要再感謝我了，直接點贊吧。（攤手）下面是原答案。
可能是，屁不僅臭還是可以點燃爆炸的殺傷性武器吧。
新聞報道:
近日，德國一家農場90頭牛放屁引爆炸的新聞網路爆紅，其威力之大，震塌牛棚屋頂，一頭奶牛被燒傷。某外國男子的實驗
像噴火龍一樣，是不是狂拽酷炫*炸天？
而這是因為，食物在消化道里被細菌發酵分解時會產生一些氣體，氣體成分和空氣差不多，大腸里主要是氮氣和二氧化碳，平均含有59%的氮氣、20%的氫氣、9%的二氧化碳、7%的甲烷和4%的氧氣，還有大約1%的硫化氫、氨及其他物質。
其中可燃物質是氫氣和甲烷，這些氣體分布比例很大程度上取決於腸道中負責消化和發酵的細菌數量及食物種類。但屁中的可燃氣體達到一定濃度時，它是可以燃燒的，甚至能夠產生爆炸。由此可見，屁就是你吃下去食物的不屈的靈魂。
（話說你們為啥不點贊反而都感謝我啊？這有啥好感謝的？）
用硅膠色譜分析法測得的苯的溶劑極性大於甲苯的溶劑極性。
實驗測得結果如鏈接：http://murov.info/orgsolvents.htm
先挖個坑，有空了翻翻書找解釋。怎麼最近突然多了幾個人對這個感興趣，求給我點時間，待我考完期末再來填這個大坑。
因為到底他是怎麼測的，測的原始數據是什麼，原理是什麼，要回歸他那本教材看過程。這個地方陷阱蠻多的，一定要弄清概念。比如我們常說的HF是弱酸，這個酸指的是最簡單的酸鹼電離理論里的酸，是指HF在水中的電離程度小，Ka=3.39*10^-4
但是HF作為一個溶劑，卻是一個比硫酸更強的Lewis酸:
H2SO4 + 3HF —→ HOSO2F + H3O+ + HF2(-)
這裡先貼一位北大博士生的回答
他的大致意思是說這個實驗結論是過硅膠柱過出來的。硅膠呢，它的最外層是–OH，是極性的，所以呢極性越大的東西和它的相互作用越強，在柱子里的流速越慢，所以為了讓某種極性的產物出來，我們需要一個極性很強的溶劑代替這個產物跟硅膠相互作用，或者代替硅膠跟產物相互作用，把產物衝出來，所以，從實驗的理論來看，極性越大的溶劑，把這個產物衝出來的時間越短。實驗結論是苯比甲苯先出來所以苯的極性較大。然而事實上呢，這是由於苯分子的形狀更加規則，在沖洗的過程中碰撞少，所以速度快。
因為有個朋友注意到了苯的偶極矩是0，是的，分子偶極矩是能夠直接反映「分子極性」的數據，然而分子極性和溶劑極性的概念是有差異的。我有時間把這個弄清楚。
所以以防有人誤解，我覺得先暫時把原答案改成「用硅膠色譜分析法測得的苯的溶劑極性大於甲苯的溶劑極性」更正確。必須是這個啊！納米小人系列
Rice大學的James M Tour教授的工作，關於苯環的有機合成。
以上圖片來自維基百科，下面的解釋性內容出自http://wap.sciencenet.cn/blogview.aspx?id=787592，是蘭州大學功能有機分子國重實驗室張浩力老師2014年在科學網發布的博客。以下是博客原文：
美國Rice大學的James M Tour教授是我非常欣賞的學者之一。不僅在於他的工作非常出色，而且在於他興趣廣泛，每每做出一些很有創意的工作。
這位老兄原先在南加州大學，1999年以後到Rice大學。他的專業應該是有機合成。說「應該」是因為雖然他的博士和博士後的確是做有機合成和金屬有機化學的，而且也一直從事有機合成工作，但是他顯然是個不安於本行而又觸類旁通的傢伙。現在他不但是化學教授，而且是計算機科技教授，機械工程與材料學教授。看他的簡歷，從有機化學到納米技術，從石油提取到時髦的石墨烯材料，從鋰離子電池到分子電子學無所不包。文章更是Science,Nature，JACS一大堆，讓人不佩服不行。
這麼牛的Tour教授還熱衷於科普，花費很大精力和金錢，採用直觀而有趣的內容向普通大眾介紹納米技術、分子電子學這些概念。本人因為從事分子電子學的研究，總是對Tour合成的各種分子器件感興趣。這裡與大家分享一下他的「納米小人」系列分子。
納米小人的英語是Nanoputian，這是Tour發明的一個合成詞，前面是nano（納米），後面的putian來自於lilliputian（小人國）。Nanoputian是一些擬人的有機分子，由Tour的團隊在2003年合成。這些分子的結構對於熟悉分子電子學的人既熟悉又新穎。因為它們都是通過分子電子學研究中常用的有機結構單元組合起來的，但又同時充滿了創意。
這些化合物由乙炔撐基連接的兩個苯環作為身體，四個連有烷基鏈的乙炔單元作為手和腳，頭部是一個1,3-二氧戊環。這些結構的合成主要依靠Sonogashira偶聯反應（我們組天天做的反應）。在腳上接上硫醇官能團使他們可以「站」在金的表面（自組裝單分子膜）。
上半身的合成：Sonogashira偶聯反應接上胳膊，引入一個醛基，用乙二醇保護構成頭部。
合成可以站得住的納米小人：在腳上接上巰基使他們可以「站」在金的表面，即形成自組裝單分子膜。巰基太活潑了，需要用乙醯基保護，組裝的時候加酸現場脫除。
兩個小人跳舞了，好像還分男女呢？
反應還會生成有寡聚物的副產品，這個好像是在做「波浪傳遞」。
Tour不但設計了具有不同形象的納米小人，還用他們拍攝了各種動畫片，製作了CD、互動軟體用於吸引孩子的注意力。毫不奇怪，這個項目非常成功。他為中小學生教育而創建的納米小子（NanoKids）概念逐漸擴展成為了德州目前最廣泛使用的一個科學教育系統（http://stemscopes.com/scirave/）。
參考文獻：
1.http://en.wikipedia.org/wiki/Nanoputian
2.Chanteau, S. H.; Tour, J. M. (2003). "Synthesis of AnthropomorphicMolecules: The NanoPutians". TheJournal of Organic Chemistry 68 (23): 8750–8766.
3.Chanteau, S. H.; Ruths, T.; Tour, J. M. (2003). "Arts and Sciences Reunitein Nanoput: Communicating Synthesis and the Nanoscale to the Layperson".Journal of Chemical Education 80 (4): 395氫氧化鈉真的是澀澀滑滑的肥皂味，但是有點略微的燙，跟舌頭反應會緊貼在舌頭上，舌頭前端會迅速腫大然後出現一個小口，流出一種紅色的液體。。。當我抬起頭來吐這種紅色液體的時候我的化學老師從講台上衝下來關切的詢問後發現我只是小恙，隨即將我踹倒在地上，直到中考再沒讓我進過實驗室，我當時是化學課代表。
大概是這樣？
導電聚合物（也被稱為導電塑料）就很酷。比如，聚乙炔經過碘蒸汽摻雜後其導電性可與金屬比肩！
在人們的印象中，有機高分子聚合物是不導電的，在普通電纜中常被用做導電銅絲外面的絕緣層。導電聚合物的出現，不僅挑戰了人們的傳統觀念，而且使有機電子學蓬勃發展起來。
1967年，日本化學家白川英樹在研究有機半導體時使用了聚乙炔（通常是黑色粉末）。一次，實驗室的一位研究生在合成聚乙炔時錯把比正常濃度高出上千倍的催化劑加了進去，結果聚乙炔結成了銀色的薄膜。白川想，這薄膜有金屬光澤，是否可導電呢？測定結果顯示這薄膜不是導體。但正是這個偶然給了白川極大的啟發，在後來的研究中，他發現在聚乙炔薄膜內加入碘、溴，其電子狀態就會發生變化。
正常合成的聚乙炔：
誤加過量催化劑後形成的銀色薄膜：
1976年，美國化學家艾倫·麥克德爾米德在東京作訪問報告，在會議休息時與白川英樹偶遇，當他獲悉白川英樹的發現後，便馬上邀請白川前往賓夕法尼亞大學進行合作研究。之後，他們對聚乙炔分子結構進行了各種試驗，並著手通過碘蒸氣氧化摻雜聚乙炔。美國物理學家艾倫·黑格讓他的學生來測量這種薄膜的導電性，結果發現經碘蒸汽摻雜的反式聚乙炔的導電性提高了上千萬倍，電導率與金屬接近！1977年，他們把這一發現發表在英國皇家化學會的 The Journal of Chemical Society: Chemical Communications上。
反式聚乙炔分子：
碘蒸氣氧化後的聚乙炔（POLYACETYLENE）與不同材料的電導率對比：
（可以看出碘摻雜的聚乙炔與銅、銀的電導率相近）
由於在導電聚合物領域的開創性貢獻，白川英樹、艾倫·麥克德爾米德與艾倫·黑格一起獲得2000年諾貝爾化學獎。
參考文獻：
Shirakawa, Hideki; Louis, Edwin J.; MacDiarmid, Alan G.; Chiang, Chwan K.; Heeger, Alan J. Synthesis of electrically conducting organic polymers: Halogen derivatives of polyacetylene, (CH) x. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1977, (16): 578. doi:10.1039/C39770000578
我知道的第一個化學反應。
小學自然課學的——醋能溶解鐵鏽：
6CH3COOH + Fe2O3 == 2（CH3COO)3Fe + 3H2O （改過）
我回家把我奶奶用的生鏽的鐵勺子用醋泡了一晚上，果然光亮如新。第二天給奶奶展示了實驗成果，得到一句「讀書果然還是有用！「
從此覺得化學好酷~
後來就走上了生化的不歸路。最酷炫的化學就是生命！化學構建了多姿多彩的生物世界！
占坑，樓上有人提到了米勒實驗，那個實驗就是在我學校做的！！！現在系裡面沒幾年就會有「miller lecture」，討論生命起源的問題。有時間的話我就上點這方面的乾貨。因為目前還處於正在更的狀態，難免有時候會缺圖或者有筆誤，敬請諒解，如果有筆誤的話歡迎指出。答主最近課業比較重，更新只能量力而為了。
先給這篇回答起個中二的名字吧：
地球往事，碳基生命誕生本紀
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第一章：雞生蛋還是蛋生雞？RNA世界假設
討論生命起源的問題，我們得首先明確一點：生命和非生命的界限在哪裡？生命有很多種形式，有的碩大無比，有的瞬間速度堪比汽車，有的小到我們肉眼無法觀察。但是，所有地球上的生命都有一個共同的地方：使用核酸作為遺傳物質，其中，絕大多數選擇化學上更穩定的脫氧核糖核酸（DNA）作為遺傳物質，少部分病毒（有爭議的生命）使用核糖核酸（RNA）作為遺傳物質。也就是說，就地球這顆星球而言，沒有核糖核酸或者脫氧核糖核酸就意味著沒有生命。而脫氧核糖核酸的自然生成問題也就成了生命起源里最重要的一個話題。
那麼有了脫氧核糖核酸或者核糖核酸就意味著有了生命嗎？非也！DNA的複製需要蛋白質和RNA primer的參與，那麼蛋白質和RNA從哪裡來呢？中心法則告訴蛋白質（絕大多數）是從RNA翻譯過來的，而RNA又是從DNA轉錄過來的。於是我們就陷入了一個雞生蛋，蛋生雞的循環：沒有DNA，蛋白質無從得來；沒有蛋白質，DNA只是一個分子，根本無法複製。生物學家和化學家一直苦於這個死循環。知道二十世紀七十年代，Howard Temin發現了逆轉錄酶，這意味著有些病毒能夠把RNA當作遺傳物質，十年後，Sidney Altman和Thomas Cech分別獨立發現了核酶（Ribozyme），這意味著RNA同時具有傳遞遺傳信息、保存遺傳信息和催化生化反應三個作用，原先人們認為RNA只是個店裡面跑腿的小二，現在才知道其實RNA是深藏功與名的全能高手。既然RNA能夠獨立完成這三個功能，很多生物學家便假設生命的源頭是RNA分子，然後經過演化，RNA逐漸退化了存儲遺傳信息和催化生化反應兩功能，而把這兩個職位交給了更適合的DNA和蛋白質分子。
這個假設被稱為「RNA世界假設」，是當今主流生物學界和化學界接受的假設，也是本文討論的重中之重。
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第二章 RNA的結構和組成
吹了這麼久的RNA，我們先看看RNA究竟長什麼樣子吧！
這張圖上畫出了RNA的四個基本鹼基A，G，C和U。這些鹼基就是RNA存儲遺傳信息的部位。鹼基裡面A和G有兩個並在一起的環，U和C只有一個環。我們注意到鹼基下方連了一個帶著羥基（-OH）的五元碳氧環。這個碳氧環叫做核糖。核糖和鹼基鏈接的碳氮鍵被稱為核苷鍵（N-glycosidic bond）。每兩個核糖之間連接著一個磷酸，磷酸和核糖組成了整個RNA分子的「骨架」，磷酸和核糖之間的化學鍵叫做磷酸二酯鍵（phosohodiester bond）。這些術語都將在後文裡面出現，所以在這裡我先把它們定義明白。
藍色方框：核糖；紅色方框：鹼基 ；綠色方框：磷酸根。
知道RNA結構之後，我們發現RNA是有核糖、磷酸和鹼基組合起來的。那麼磷酸、核糖和鹼基這些分子是怎麼得到的呢？磷酸根在很多的礦石裡面都有，但是這些礦石有一個很大的問題：難溶於水。難溶於水導致這些磷酸根離子很難進入到水溶液中和核糖反應，這個問題會在後文再次提到並且解決。
核糖和鹼基是兩個比較複雜的有機分子，合成起來比較困難，也是生命起源中一個難點。核糖的生成用到了有機化學裡面一個十分經典的反應，所以下一章我就先討論一下核糖的生成吧。
第三章：核糖和formose reaction
還是老規矩，在每一章裡面我都會把一些複雜並且重要的有機分子的結構給畫出來便於大家的理解：
核糖裡面每一個碳原子都是不等價的，所以為了方便表示它們，我們有必要把它們編號：從最右邊起是1號碳原子，1號碳原子能夠和前面談到的鹼基連在一起生成核苷鍵（N-glycosidic bond)，2號位的羥基一般不反應，但是能夠影響RNA的水溶性和穩定性，並且關乎到很多重要的生物信號分子，比如cAMP(cyclic adenosine monophosphate),對於RNA的摺疊也起到至關重要的作用。3號和5號羥基能夠和別的核糖上的3號5號羥基通過磷酸根構成RNA分子的骨架。中間的五元環上的氧原子關乎到開環、閉環和重排的反應。
核糖分子的化學式是C5H10O5,由碳，氫和氧三種元素組成。這裡開始可能會涉及到比較多的有機化學方面的知識。首先我想簡單的介紹一個有機化學裡面最常用的延長碳鏈的一個方法：Aldol reaction。Aldol reaction是一個鏈接兩個羰基化合物上的alpha碳和羰基碳的反應：
反應機理大概是上圖所畫的那樣，羰基碳指的是C=O上的碳，alpha碳指的是羰基碳旁邊的碳原子。上圖裡，丙酮上的alpha碳被脫去氫，然後進攻丙醛上的羰基碳，形成了一個新的分子，新的分子有著更長的碳鏈。
然而，aldol reaction不僅僅止步於此，aldol reaction的產物本身可以進一步和醛或酮發生反應：
除此之外，aldol reaction的產物還可以通過氧化還原反應產生更為複雜的含有碳、氫、氧元素的有機化合物，裡面的羰基可以被在早期地球的條件下被還原成羥基或者亞甲基，可以被氧化生成酯（Bayer Villiger反應）和羧酸，甚至可以通過轉氨化反應生成胺和氨基酸類化合物。總而言之，aldol reaction反應不光能夠把簡單的小分子組成更長的碳鏈，同時也可以生成極具化學修飾性的產物！在我們的身體裡面，含有過個羥基和羰基的糖類化合物，也正是三大代謝途徑的橋樑！同時，含有多個羥基、羰基的化合物也可以行程各式各樣的環狀化合物。（@裴成環）
在前面的例子裡面，aldol reaction將三個三碳的分子連在一起，合成了一個含有九個分子的beta羥基酮類化合物。先不要糾結名字，我們先看看反應前後的碳原子數量
3C+3C——6C+3C——9C，
很顯然，如果我們一直用丙酮或者丙醛作為反應物的話，得到的分子的碳原子總數一直都會是3的倍數，這樣做顯然是得不到五個碳原子的核糖的。
那麼最理想的反應物是什麼呢？一生二，二生三，三生萬物。最理想的反應分子當然是只有一個碳的羰基化合物——甲醛了（HCHO）！甲醛的結構式很簡單：
選擇甲醛除了碳原子數量的優勢以外，還有另外一個好處：甲醛上的羰基基本上是活性最強的羰基，能夠很輕鬆地一個一個加到碳鏈上。本章的重頭戲就是關於甲醛的aldol reaction：formose reaction
我們可以看到，甲醛是一個多麼神奇的小分子，它是如此的簡單，但是它的自聚能生成各種各樣的糖類化合物，其中，五號化合物，就是RNA的重要組成部分-核糖。我知道，5號化合物看起來和我們之前畫的核糖長得相去甚遠，但是其實他們在水溶液中基本上是等價的，因為有這個悶聲成大環反應：
有有機化學基礎的同學可能不需要編號也能一下就看出來4號碳上的羥基脫去質子後進攻羰基形成了核糖，但是為了方便大家理解，我還是按照之前介紹的規則給核糖上面的碳原子編了號。
這章就先講到這裡了，但是關於核糖的故事絕對沒有結束，下一章和後面的幾章還是會牽涉到核糖這個分子。
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希望大家多多提支持並且出寶貴的意見，上面的圖大多數是答主親自用chemdraw畫出來的（好吧，承認我有一張是抄維基百科的，寫完之後會加上參考文獻的！），字也是一個一個碼出來的，生命起源真的是一個很有意思的生物化學問題，從下面一章開始就是比較新的一些研究成果了。
第四章：硼，鉬與核糖
在講這章之前，我們先回顧一下之前提到的formose reaction：
除了核糖之外，formose reaction還會生產出很多其他糖分子，那麼那麼多種糖類分子中，為什麼RNA情有獨鍾地選中了核糖呢？
知乎有句經典名言：先問是不是，再問為什麼。毫無疑問，我們現在看到的RNA裡面的糖是核糖。但是，如果用其他的糖來代替核糖呢？自從人們發現了DNA和RNA的結構之後，便有不少化學家嘗試去改造DNA和RNA分子。Stefan Pitsch， Sebastian Wendeborn， Bernhard Jam，還有Albert Eschenmoser等人合成了用葡萄糖等六碳糖來代替核糖的類DNA,RNA分子。（http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hlca.19930760602/epdf） 結果呢？發現它們的性質和DNA,RNA差不多！也就是說，核糖被選中的原因很有可能不是核糖本身，而是有其他的某種機緣巧合。
那麼這種機制到底是什麼呢？經過將近十年的探索，Steve Benner（就是前幾天剛到我校來開Miller Lecture的大神）終於發現了原來硼酸鹽可以起到穩定五碳糖的作用
上面這張圖描述的是理想狀態下，有硼酸鹽時的formose reaction，這個反應是相當複雜的，這裡我就不仔細地講硼酸鹽是怎麼影響每一步的反應的了。大概的原因是因為大多數的五碳糖有良好的環狀結構（五元環比四元環和三元環更穩定），並且有兩個相臨的羥基能和硼形成穩定的結構，形成穩定結構後甲醛沒有辦法進一步和五碳糖反應，所以碳原子總數就被控制在了五個。
好吧，我們現在明白了在有硼元素的情況下，五碳糖能夠通過formose反應生成並且積累下來。但是，五碳糖不僅僅有核糖一種啊！還有什麼阿拉伯糖、木糖、來蘇糖呢！那麼其他的五碳糖是怎麼回事呢？
這裡就要提到另外一種元素，也是我要講的第一個金屬元素：鉬了！
其實早在1980年的時候，就已經有日本人發現，在鉬酸鹽和硼酸鹽的的情況下，阿拉伯糖會被轉化成核糖和少量的來蘇糖：
其實反應物是100%的阿拉伯糖，而這是產物：
可以生成高達百分之92%的核糖！
雖然這篇文獻僅僅是關注於怎樣工業化生產核糖，並不是在討論生物起源的問題，也沒有嚴格證明鉬酸鹽和硼酸鹽的組合針對formose反應也管用，但這無疑給了研究生物起源的化學家和生物學家解決核糖問題提供了一把鑰匙。