芳香族化合物的命名及结构（什么原因导致异味？）

气味是一种挥发性化合物，人类和其他动物通过嗅觉感知。气味也被称为芳香，如果它们令人不快，则称为臭味、恶臭。产生气味的分子类型称为芳香化合物或气味剂。这些化合物体积小，分子量小于300道尔顿，由于其高蒸气压，很容易分散在空气中。嗅觉可以检测到浓度极低的气味。

气味的工作原理

具有嗅觉的生物体通过称为嗅觉受体（OR）细胞的特殊感觉神经元来检测分子。在人类，这些细胞聚集在鼻腔后部。每个感觉神经元都有延伸到空气中的纤毛。纤毛上有与芳香化合物结合的受体蛋白。当结合发生时，化学刺激在神经元中启动电信号，将信息传输到嗅觉神经，嗅觉神经将信号传输到大脑中的嗅球。嗅球是边缘系统的一部分，也与情绪有关。一个人可能识别出一种气味并将其与情感体验联系起来，但可能无法识别气味的特定成分。这是因为大脑不能解释单个化合物或它们的相对浓度，而是将化合物的混合物作为一个整体来解释。研究人员估计，人类可以区分10000到一万亿种不同的气味。

气味检测有一个阈值限制。一定数量的分子需要结合嗅觉受体来刺激信号。一种单一的芳香化合物可以与几种不同的受体结合。跨膜受体蛋白是金属蛋白，可能涉及铜、锌和锰离子。

浪漫与芳香

在有机化学中，芳香族化合物是指由平面环状或环状分子组成的化合物。在结构上最像苯。虽然许多芳香化合物确实有香气，但“芳香”一词是指化学中一类特定的有机化合物，而不是指具有香味的分子。

从技术上讲，芳香化合物包括可与嗅觉受体结合的低分子量挥发性无机化合物。例如，硫化氢（H2S）是一种无机化合物，具有独特的臭鸡蛋气味。元素氯气（Cl2）有刺鼻的气味。氨（NH3）是另一种无机气味剂。

有机结构芳香化合物

有机加臭剂分为几类，包括酯类、萜烯类、胺类、芳香类、醛类、醇类、硫醇类、酮类和内酯类。这里列出了一些重要的芳香化合物。有些是自然发生的，而另一些是合成的：

其中“最臭”的气味剂是甲基膦和二甲基膦，其检测量极低。人类的鼻子对硫代丙酮非常敏感，如果一个容器在数百米外打开，它可以在几秒钟内闻到。

嗅觉过滤掉恒定的气味，因此一个人在连续暴露后会变得不了解它们。然而，硫化氢会消臭。最初，它会产生强烈的臭鸡蛋味，但分子与气味受体的结合会阻止它们接收额外的信号。在这种特殊化学物质的情况下，感觉的丧失可能是致命的，因为它是极度有毒的。

芳香化合物用途

气味剂用于制造香水，向有毒、无味化合物（如天然气）中添加气味，增强食物的风味，并掩盖不良气味。从进化的角度来看，气味参与配偶选择、识别安全/不安全食物以及形成记忆。哺乳动物优先选择与自身具有不同主要组织相容性复合体（MHC）的配偶。MHC可通过气味检测。对人类的研究支持这一联系，并指出口服避孕药也会影响这一联系。

芳香化合物的安全性

无论加臭剂是自然产生的还是人工合成的，都可能不安全，尤其是在高浓度下。许多香水都是很强的过敏原。不同国家对香水的化学成分规定不尽相同。