دایش عالم در حدود چهارده میلیارد سال پیش با رویدادی که بیگ بنگ (انفجار بزرگ) نامیده می‌شود، آغاز شد که بیشتر ستاره شناشان آن رویداد مهم را باور داشته و کاملاً پذیرفته‌اند. همچنین، برخی از آیات قرآن کریم نیز وقوع یک انفجار بزرگ در زمان پیدایش عالم را تأیید می‌نمایند. حیات بر روی زمین، از سرآغازهایی نازیستی به راه افتاده و به احتمال بسیار، نتیجۀ تعداد زیادی آزمایشات طبیعی است که طی آنها انواع مختلف مولکول‌های آلی باهم ترکیب شده و سیستم‌های فعال پیچیده‌ای را بوجود آورده است. در این بین، شیمی پیش‏حیاتی، شاخه ای از دانش شیمی است که قبل از آغاز حیات رخ داده و منجر به پیدایش زندگی در کرۀ زمین و سیارات دیگر شده است. پیش از پیدایش حیات، مولکول‌های حیات نظیر آمینواسیدها، هتروسیکل و مواد قندی بایستی برای تشکیل پلی ساکاریدها وجود داشته باشند. مونوساکاریدها یا کربوهیدرات‌ها به همراه پروتئینها و چربیها، اساس ماده زنده را تشکیل داده و نقش مؤثری در پیدایش حیات دارند. بنابراین، شیمیدانان پیش حیاتی بر این باورند که سنتز پیش حیاتی قندها به واسطه واکنش فورموس بوده است. نخستین بار در سال 1861، شیمیدان روس، اَلكساندر میخائیلوویچ باتِلروف متوجه تشکیل مواد قندی طی واکنش فرمالدهید با یک ترکیب قلیایی ضعیف شد و واکنش فورموس را کشف کرد. در نتیجه در فصل پایانی این کتاب، واکنش فورموس برای تولید پُلی‌اُل‌ها در حضور دو کاتالیست ناهمگن در پی اچ‌های متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. مکانیسم این واکنش در واقع همان تراکم آلدولی است که در محیط‌های قلیایی انجام می‌پذیرد و وجود کاتالیزور ناهمگن آن را تسریع می‌نماید. محصولات مشاهده شده در محیط واکنش، اتیلن گلیکول و زیست مولکول گلیسرآلدهید می‌باشند. کتاب حاضر با هدف آشنا نمودن دانشجویان و فارغ التحصیلان جوان با واکنش فورموس و سنتز پیش حیاتی قندها از طریق آن و نهایتاً ترغیب شان به انجام فعالیت های پژوهشی بر روی این موضوع علمی، تدوین شده است.

پیشگفتار11

فصل اول ـ مسئله حیات و نگرش شیمیایی بر پیدایش آن

مقدمه. 14

انفجار بزرگ/مهبانگ... 15

حیات.. 18

الف) حیات در لغت و اصطلاح. 18

ب) حیات از دید‌گاه مذاهب... 18

پ) حیات در اصطلاح قرآن کریم. 18

پیشینۀ حیات روی سطح کرۀ زمین.. 19

دو رویکرد متفاوت برای پیدایش حیات.. 20

الف) رویکرد بالا به پایین.. 20

ب) رویکرد پایین به بالا. 21

مزایا رهیافت پایین به بالا. 21

شیمی پیش حیاتی (پیشازیستی) 22

عناصر شیمیایی خاستگاه موجودات زنده 23

نقش بعضی از کانی‌ها در مرکب شدن مواد آلی.. 24

حیات در روی زمین و آغاز آن از مولکول‌های غیر زیستی.. 25

فصل دوم ـ فرمالدهید، پُلی‌اُل و قندها

مقدمه. 27

فرمالدهید. 27

واکنش‌های فرمالدهید. 28

پُلی‌اُل.. 29

قند‌ها 29

طبقه بندی قندها 29

الف- قندهای ساده یا مونوساکاریدها 29

ب- دی ساکاریدها (دو قندی ها) 30

پ- اولیگوساکاریدها (چند قندی ها) 31

ت- پلی ساکاریدها (پر قندی‌ها یا گلیکان ها): 31

اهمیّت کربوهیدارت‌ها برای موجودات زنده 31

فصل سوم ـ مقدمه‌ای بر واکنش فورموس

مقدمه. 33

تاریخچه مختصر و معرفی واکنش فورموس... 34

جایگاهی محتمل برای واکنش فورموس... 35

شیمی واکنش فورموس... 36

اهمّیت واکنش فورموس... 40

برخی محدویت‌های واکنش فورموس... 41

فصل چهارم ـ تئوری جذب سطحی وکاتالیزور‌ها

مقدمه. 43

علم سطح و شیمی سطح.. 43

جذب سطحی و تفاوت آن با فرآیند‌های جذب و واجذب.. 45

انواع جذب سطحی.. 47

الف) جذب سطحی فیزیکی.. 47

ب) جذب سطحی شیمیایی.. 48

كاربردهای جذب‌های سطحی فیزیكی و شیمیایی.. 50

همدماهای جذب‌ سطحی.. 50

کاتالیزور و انجام واکنش‌ها بر روی سطح جامدات.. 52

آشنایی با چند نمونه ازکاتالیزور معدنی.. 54

الف- سیلیس و سیلیس آمورف.. 54

ب- فیوم سیلیكا (آروزیل) 55

پ- مونت موریلونیت... 56

مراحل انجام یک واکنش ناهمگن یا تماسی.. 57

اهمیّت استفاده از کاتالیزور معدنی در روش فورموس برای سنتز قندها 57

فصل پنجم ـ گزارش یک مطالعۀ تجربی در مورد واکنش فورموس در حضور کاتالیست‌های ناهمگن

مقدمه. 61

مطالعۀ تجربی (نتایج، بحث، مقایسه) 61

نتیجه‌گیری نهایی.. 71

فهرست منابع و مآخذ. 73