气味分子的结构理论
二氧化硫的分子结构
二氧化硫的分子结构二氧化硫（SO2）是一种无色的气体，具有强烈刺激性气味。
它由两个氧原子和一个硫原子组成，属于非金属化合物。
SO2分子的结构可以用分子轨道理论来描述。
根据VSEPR（valence shell electron pair repulsion）理论，硫原子的电子构型为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴。
硫原子的6个价电子分布在硫原子周围的分子轨道中。
氧原子的电子构型为1s²2s²2p⁴，氧原子的4个价电子也分布在氧原子周围的分子轨道中。
硫原子的分子轨道可以分为2pπ轨道和2pσ轨道。
硫原子的一个2pπ轨道与氧原子的一个2pπ轨道之间形成一个π键。
这个π键是由硫原子的2p和氧原子的2p轨道的重叠形成的。
同时，硫原子的2pσ轨道与氧原子的2pσ轨道之间形成一个σ键。
这个σ键是由硫原子的2p 和氧原子的2p轨道的重叠形成的。
SO2分子的形状是通过硫原子周围电子对的排列来决定的。
SO2分子的硫原子周围有一个孤对电子和一个双键对电子。
根据VSEPR理论，孤对电子和双键对电子会排斥彼此，使得SO2分子成为一个带有略微扭曲的V 形分子。
SO2分子的二次结构可以通过谱学技术来探测。
红外吸收光谱是一种常用的方法，它可以用来测量分子中的化学键振动。
对SO2分子进行红外光谱测量可以获得关于硫-氧双键的信息。
一些常见的峰位在1360 cm-1和1070 cm-1之间，对应于硫-氧双键的拉伸振动。
此外，SO2分子也会表现出一些弯曲振动和对称拉伸振动。
除了红外光谱外，也可以使用其他谱学技术对SO2分子结构进行研究。
例如，拉曼光谱可以提供关于分子中化学键振动和转动的信息。
能量色散X射线衍射（EDXRD）可以用来研究SO2分子中的原子排列和间距。
总之，SO2分子由一个硫原子和两个氧原子组成，硫原子和氧原子之间形成一个硫-氧双键和一个硫-氧单键。
SO2分子的形状是一个带有略微扭曲的V形分子。
第二章仿生嗅觉原理
待
识
仿生嗅觉系统工作原理
别
气
7、常用分析识别理论
体
采用模式识别理论和方法，主要是用
于对气体的定性分析和识别。
气敏传感器1 气敏传感器2
气敏传感器N 传感器阵列
传
阵
感
列
预
信
处
理
号
单
处
元
理
信号预处理
知识库
训练 模式 识别
测试
模式识 别
最近邻邻居法(NN)、判别式函数分析法(DFA)、主成分分析法(PCA)、聚类分析（CA）、 人工神经网络(ANN)法、概率神经网络(PNN)、学习向量量化(LVQ)、自组织映射(SOM)、 统计模式识别法(SPR)和遗传算法(GA)等
2.2 仿生嗅觉系统的结构、理论与技术
三、仿生嗅觉技术基础
仿生嗅觉系统硬件技术路线
排出气体 净化装置
气泵
待测气体由气泵的作用而通过进化装置 ，并在嵌入式处理器控制下被选通进入 密闭气室，然后由气泵将气体排出
空气 待测气体
净化装置
通 道 净化装置 控 制 净化装置 选 择
密闭气室
传感器阵列 加热模块
硬件结构分为三个层次
▲ 气敏传感器阵列、 ▲ 信号处理电路、 ▲ 模式识别系统
2.2 仿生嗅觉系统的结构、理论与技术
3、仿生嗅觉系统的硬件构造
（1）气敏传感器阵列 相当于生物嗅觉系统中的嗅觉受体细胞（初级嗅觉神经 元），它对被测气体进行吸附和解吸附，并将其转化为 电信号；
2.2 仿生嗅觉系统的结构、理论与技术
二、仿生嗅觉理论基础
仿生嗅觉系统工作原理
… …
待
气敏传感器1
传
嗅觉和味觉ppt课件
（三）莱特的 振动理论 • 化学物质的 气味是与其 在电磁波元 红外区所固 有的分子振 动频率有关。 各类气味被 认为是由于 这些分子振 动频率不同 所致。
（四）毕特的 轮廓—官能团 理论 • 即分子的形 状、体积和 分子官能团 的属性、位 置。
嗅敏度
通常把人与动物对气味的敏感程度称做嗅敏度 （olfactory acuity）。人的嗅觉十分灵敏。当每毫升 空气含有107分子的丁硫醇时即能引起人的感觉，大约
区域（2.5cm2）称为嗅上
皮。
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结构特点
每一嗅细胞末端(近鼻腔孔处)有许多手指样的突
起，即纤毛，均处于粘液中。每个嗅细胞有纤毛 1000
条之多，因而使5平方厘米的表面面积实际上增加到
了600平方厘米。这一特点无疑地有助于嗅觉的敏感
性。嗅细胞的近颅腔处是纤细的轴突纤维，并由此与
嗅神经相连。这是有助于嗅觉敏感性的另一因素。
每次吸气时只要有 ８个分子便可达到阈值。某些动物
的嗅觉更灵敏，例如狗对醋酸的敏感度比人高1000万 倍。同一种动物对不同气味物质的敏感度也不相同。
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嗅觉阈值
嗅觉阈值及其测定：在一定温度及压力下，把该物质 与纯空气区分开的最低浓度（在空气中），它的单位 有毫克／m3空气、mg／cm3空气及ppm。 韦伯（Webber）法则也适合于嗅觉：
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3.经常清洗鼻腔能够保护 鼻子和增加嗅觉灵敏度。 挖鼻孔只能起到清理到鼻 腔前部，鼻腔的中后部需 要用用生理盐水或比生理 盐水稍浓的盐水清洗。可 以采用洗鼻器，也可以采 用难度稍高的鼻子直接吸 水的方式进行清洗。
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4.经常接触有害气体也是 人们嗅觉下降的主要原因， 减少吸入汽车尾气、装修 产生的甲醛气体，减少暴 露在严重的雾霾天气里。 采取适当的防护措施，选 择适当防护级别的口罩、 防毒面具等。 5.按摩鼻中隔软骨、鼻根、 迎香穴、印堂穴，用拇指 食指按摩这些位置可以增 加鼻子的血液循环，提高 抵抗力，预防鼻炎、呼吸 道疾病等。
嗅觉的机制
2004年10月4日，诺贝尔基金会宣布把 本年度的诺贝尔生理学或医学奖颁发给 美国科学家Richard Axel理查德· 阿克塞 尔和Linda B. Buck琳达· 巴克，以表彰 他们在研究人类嗅觉方面的贡献。 两位科学家的主要成就在于他们揭示 了人类嗅觉系统的奥秘，告诉世界“我 们是如何能够辨认和记得１万种左右的 气味”的。
Axel和Buck的答案
阿克塞尔、巴克和他的同事们开始研究嗅 觉神经细胞的蛋白质受体，但是他们并没有直 接研究蛋白质，而是转而研究基因。基因是组 成我们身体的蛋白质的“图纸”。通常一个基 因负责制造一种蛋白质。既然在嗅觉神经细胞 的细胞膜上有蛋白质，那么就一定有对应的基 因。通过基因克隆的方法。阿克塞尔找到了一 群负责制造蛋白质受体的基因。这一群基因只 在嗅觉神经细胞中表达。
阿克塞尔和巴克所发现的嗅觉系统的一 般性原理似乎也可以应用到其他感觉系统。 比如另外一种用于传递信息的“气味”— —信息素(pheromones)。 昆虫常常使用这类物质。在哺乳动物中 也有类似的现象，但是即便哺乳动物也使 用类似的信息素，它们也不是由嗅觉上皮 负责感知的。在鼻腔中有一个叫做犁鼻器 (vomeronasal organ)的组织负责感知信息素。
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2004
Richard Axel 1/2 of the prize USA
Linda B. Buck 1/2 of the prize USA Fred Hutchinson Cancer Research Center Seattle, WA, USA
对于嗅觉产生机理这一难解的迷题, 终 于由2004年度诺贝尔生理学或医学奖获奖者、 美国科学家理查德· 阿克塞尔和琳达· 巴克， 通过他们自己开拓性的工作找到了解开这一 谜底的钥匙。两位科学家于1991年发表了有 关这一课题的基础论文，介绍了气味受体基 因大家族。后来，两人又各自独立工作，更 加深入地阐明了整个嗅觉系统的工作原理。
食品风味化学3.3 嗅感分子的构-性关系——从化学结构研究气味
哪些有机物有气味呢？
1959年，日本人小幡弥太郎，概括有气味的有机化合物 必须具备的条件：
第四、分子中具有某些原子或原子团（可称之为发臭 原子或发臭基）。
发臭原子指位于周期表的Ⅳ－Ⅶ主族的原子，其中磷、 砷、硫、锑为发恶臭原子。 发臭原子团主要有：羰基（﹥C=O）， 醛基（－CHO），甲醇基（－CH2OH）， 酯基(－CO2R)，氨基（－NH2）， 醚基（―O―），羧基（－CO2H） 以及碳酸基（－OCOO－）。
第一、必须具有挥发性。 只有能挥发的物质分子方能到达鼻粘膜，从而产生气味。 无机盐、碱及大多数酸是不挥发的，有机高分子化合物也 是非挥发性的，所以它们不能产生气味。
第二、分子量在29－300的有机化合物有可能产生气味。
第三、能产生气味的物质必须是脂、水双溶性的，有些低 分子有机物只溶于水而不溶于脂，所以几乎无气味。
嗅感 分子的 构-性关系
——从化学结构研究气味
食品风味化学
香味物质属于有气味物质的一部分，气味物质中：具有香 味、不具有香味、臭气。
气味物质，由有机化合物组成。
随着现代分析手段及合成技术的提高，有机化合物的数量 已近1000万种，而有气味的化合物占200万种。
哪些有机物有气味呢？
1959年，日本人小幡弥太郎，概括有气味的有机化合物 必须具备的条件：
③ 不饱和醛： 有愉快的香气，嗅感较强烈。 强烈青香—醚香 叶醛 CH3CH=C(CH3)CHO 青叶子气味 CH3(CH2)2CH=CHCHO 甜瓜醛，甜瓜香气(CH3)2C=CH(CHO2CH(CH3)CHO 水果青香CH3(CH2)2(CH=CH)2CHO ④ 不饱和醛尤其α、β-不饱和醛具有脂肪氧化气味或强烈臭气。
一、功能团(嗅感基团)
气味结合蛋白
气味结合蛋白气味是我们生活中常常接触到的感觉之一，而蛋白是生命体中不可或缺的重要分子。
本文将以气味结合蛋白为主题，探讨气味与蛋白之间的关系以及相关的研究进展。
一、气味的基本特征气味是人类通过嗅觉感知外界物质时产生的感觉。
它可以分为香味、臭味和中性味三类。
人类的嗅觉系统通过嗅觉受体细胞感知气味分子，并将其转化为神经信号传递给大脑，从而产生相关的气味感知。
二、蛋白与气味感知的关系蛋白是生命体中最重要的分子之一，它们在细胞内扮演着多种重要的功能角色。
在气味感知中，蛋白也发挥着重要的作用。
研究表明，嗅觉受体细胞中的蛋白质可以与气味分子发生特异性的结合，从而引发嗅觉信号的传递。
三、嗅觉受体蛋白的研究进展嗅觉受体蛋白是嗅觉系统中的关键组分，它们能够识别和结合特定的气味分子。
科学家们通过对嗅觉受体蛋白的研究，揭示了气味感知的分子机制。
目前已经发现了数百种嗅觉受体蛋白，每种蛋白负责识别一种或多种气味分子。
这些蛋白在结构上具有一定的相似性，但又各具特点，使得它们能够与不同的气味分子发生特异性的结合。
四、蛋白与气味识别的机制嗅觉受体蛋白通过与气味分子的结合，触发一系列的生化反应，最终导致嗅觉信号的产生和传递。
研究发现，嗅觉受体蛋白的结构与其识别的气味分子的结构密切相关。
不同的气味分子与嗅觉受体蛋白之间通过多种非共价相互作用力发生结合，包括氢键、疏水作用和范德华力等。
这些相互作用力的不同组合决定了蛋白与气味分子的特异性结合，从而实现了气味的识别和辨别。
五、蛋白与气味感知的应用蛋白与气味感知的研究不仅有助于揭示嗅觉系统的分子机制，还可以为气味感知的应用提供理论基础。
目前已经有科学家利用嗅觉受体蛋白的特异性结合性质，开发出了一种新型的气味传感器。
这种传感器可以实时监测环境中的气味成分，具有广泛的应用前景，例如环境监测、食品安全等领域。
六、蛋白与气味感知的挑战与展望虽然已经取得了一些重要的研究进展，但蛋白与气味感知之间的关系仍然存在许多未知领域和待解决的问题。
芳香烃结构及芳香性
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芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）
反键
成键 环戊二烯负离子
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反键
成键 环庚三烯负离子
§5 杂环芳烃
N
S
O
N
吡咯
噻吩
呋喃
吡啶
孤对电子参与共轭 π电子数为4n+2，接近平面，有芳性
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§6 稠环芳烃
萘
蒽
菲
奥
结构特征：总π电子数为4n+2，平面，环状。
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芳香烃结构与芳香性
平面 环状共轭 4n + 2 芳香烃结构，芳香性
描述并不准确，有很多例外。
HO
N
+3 H 2
N
N
吡啶 有芳香性 奇臭无比
4-松油醇 无芳香性 茶树香油
反应条件只需要 Na + C2H5OH
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§2 近代芳香理论
* 芳香烃有环状结构，芳环主体是平面的
* π电子形成环状共轭体系 * 环上的每一个原子必须是SP2（或SP)杂化 * 参与共轭的π电子数为4n+2 * 体系能量特别低 * 能检测到反磁环流
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§3 轮烯
环辛四烯三种构象
π电子数为4n，扭转张力使之偏离平面，电子云不能互 相交盖，无反芳性，属于非芳香性
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芳香烃结构与芳香性(休克尔规则的理论解释）
反键 非键
成键 环辛四烯
两个电子在非键轨道上 非键轨道参与环状共轭
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§3 轮烯
构象1
构象2Biblioteka 构象3环葵五烯 π电子数为4n+2，扭转张力使之偏离平面，电子云互 相交盖程度小，表现微弱芳香性。
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§3 轮烯
平面
二氧化硫的结构范文
二氧化硫的结构范文二氧化硫（SO2）是一种具有刺激性气味的无机化合物，其结构包含硫原子和两个氧原子。
在二氧化硫分子中，硫原子位于中心位置，氧原子与其相连形成一个平面角度分子。
下面将详细介绍二氧化硫的结构及其相关的性质和应用。
二氧化硫分子由一条硫-氧-氧三条化学键连接而成。
硫原子在分子中呈现出sp轨道杂化，形成了一个三角形的平面。
每个氧原子以双键与硫原子相连。
硫-氧键的键长约为143.1皮米（1皮米=10-12米）。
由于硫原子和氧原子都具有较高的电负性，硫-氧键具有显著的极性。
二氧化硫分子的平面结构可以用VSEPR理论（分子形状理论）解释。
根据VSEPR理论，硫原子周围的两对孤电子和两个成键对共同排斥，使得分子呈现出类似于三角锥的结构。
此外，由于硫-氧键具有极性，二氧化硫分子呈现出略微的偶极性，即分子的正、负电荷在空间上有所分离。
二氧化硫是一种具有刺激性气味的无色气体。
其物理性质包括：分子量为64.06克/摩尔；密度为2.927克/升（在标准气象条件下）；沸点为-10摄氏度；溶解度为94.7克/升（在20摄氏度下，于水中）；对空气中的湿度敏感，可以与水分子迅速反应生成硫酸。
二氧化硫在化学和工业领域有着广泛的应用。
首先，在工业生产中，二氧化硫常被用作消毒剂和漂白剂。
其消毒性质使得其可以用于消除细菌、真菌和病毒等微生物，使水和食品更加安全。
其漂白性质使其可以用于纸浆和纸张的生产过程中，去除色素和有机污染物。
此外，二氧化硫还可以用于化学反应的催化剂或还原剂。
与氧气反应，可以生成硫酸，在制备硫酸等化工产品时发挥重要作用。
二氧化硫也用于金属冶炼中，通过还原金属的氧化物，将其转化成纯净金属。
在燃煤过程中，硫含量高的煤燃烧会产生大量的二氧化硫，这是造成酸雨和大气污染的主要原因之一、因此，减少二氧化硫的排放量是保护环境的重要任务之一总结起来，二氧化硫是一种由一个硫原子和两个氧原子组成的无机化合物。
它具有平面结构和偶极性。