化學學科的發(fā)展、現(xiàn)狀與未來-全文預覽
【正文】 態(tài)分布。 ?1999年 Zewail因利用飛秒光譜技術研究過渡態(tài)的成就獲諾貝爾化學獎 。 (榮獲 1986年諾貝爾化學獎 )。 三大傳統(tǒng)合成材料 塑料 橡膠 纖維 新型功能材料 光電材料 信息儲存材料 光導纖維 超導 …… 20世紀化學學科基礎研究的重大突破 11 (5)化學動力學與分子反應動態(tài)學的發(fā)展 揭示 化學反應的歷程 和研究 物質的結構與其反應能力之間的關系 ， 是控制化學反應過程的需要 。 20世紀化學學科基礎研究的重大突破 6 OOHOHOHOHHOHOOHMeH2NOHOOOOHOHOHOHHOOOHOHOHOOHHOHOOHOHMeOHOHOHOOHOHOHHOOHOOMeMeMe OHOHOHHOOHOOHOHHOOHOHOH MeMeOHNHOHNOOH?？舅氐姆肿咏Y構 分子式為C129H223N3O54 有 64個不對稱碳和 7個骨架內(nèi)雙鍵 , 異構體數(shù)目多達 271個 有機合成杰 作 1989年美國哈佛大學Kishi宣布全合成 64個手性中心 21021個同分異構體 7 VB12 分子結構 合成 1965年獲 Nobel化學獎 有機合成杰 作 8 藥物合成 —— 抗生素 NHN HSC O 2 HOC H 2 C OP e n i c i l l i n GNHN HSC O 2 HOC H C OH 2 NA m p i c i l l i nNHN HSC O2HOC HC OH2NH OAmoxicillin隨即篩選 分子設計 9 20世紀合成化學的輝煌成就 10 (4)高分子科學的建立和發(fā)展 20世紀的人類社會文明的標志之一是 合成材料 的出現(xiàn) 。 化學家們由淺入深 ， 認識分子的本質及其相互作用的基本原理 ， 從而讓人們進入 分子的理性設計 的高層次領域 。 ?1944年哈恩因發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象而獲得了諾貝爾化學獎 . ?1942年費米領導下成功的建造了第一座原子反應堆。 化學理論發(fā)展的重要軌跡 3 20世紀化學學科基礎研究的重大突破 (1)放射性和鈾裂變的重大發(fā)現(xiàn) ?1903年居里夫婦因發(fā)現(xiàn)了放射性比鈾強 400倍的釙，以及放射性比鈾強 200多萬倍的鐳為此而獲得了諾貝爾物理學獎。 1860年 康尼查羅提出了 原子 分子論 ?？茖W — 技術 — 生產(chǎn)、必須創(chuàng)新、理論與實驗并駕齊驅、學科界限越來越模糊等。 現(xiàn)代化學 —— 物質結構理論和合成化學 如：雜化軌道理論（ VB法）、分子軌道理論（ MO法）、配位場理論、逆合成、手性合成、綠色化學、組合化學、分子設計等。 近代化學 —— 基本理論的建立 如：質量守恒定律、燃燒學說、阿佛加德羅定律、原子論、分子論、電離學說、酸堿理論等。與其他學科滲透、交叉聯(lián)合 。 1811年 阿伏加德羅提出了“ 分子 ”的概念。 20世紀 量子力學 的誕生，近鄰學科特別是物理學、生物學 和數(shù)學的發(fā)展，以及各種新的實驗技術及精密儀 器的發(fā)明和計算機的出現(xiàn)，使化學學科得到迅猛 的發(fā)展。 ? 1938年費米因人工合成了 60種新的放射性元素而獲得了的諾貝爾物理學獎。 經(jīng)許多化學家近半個世紀的努力 ， 現(xiàn)代量子化學理論不斷發(fā)展和完善 ， 化學進入 實驗和理論計算并重 的時代 。現(xiàn)代有機合成化學是經(jīng)過 20世紀近 100年的研究 、 探索發(fā)展到今天已可以合成像 ?？舅?(Polytoxin)這樣復雜的有機分子 (具有 64個手性中心 的 7個骨架內(nèi)雙鍵 的分子 ， 存在271≈ 2 1021個異構體 )。 ? 1974年 Flory因在高分子性質方面的成就也獲得了諾貝爾化學獎。 美籍華人化學家李遠哲及美國化學家赫希巴赫首先研制成功能獲得各種態(tài)信息的 交叉分子束 實驗裝置 ， 從微觀角度來認識化學反應 ，發(fā)展了 分子反應動態(tài)學 ， 亦稱態(tài) 態(tài)化學 ， 對化學反應的基本原理做出了重要突破 。 ?1986年李遠哲 、 Herschbach和 Polany因發(fā)明了獲得各種態(tài)信息的交叉分子束技術 ， 并利用該技術 F+H2的反應動力學 （ 態(tài)－態(tài)化學 ） ， 對化學反應的基本原理作出了重要貢獻 ， 為此共獲了諾貝爾化學獎 。 1 s(s,秒 )=103ms(毫秒 )=109ns(納秒 )＝ 1015 fs (femtosecond飛秒 ) ?飛秒化學的技術基礎 —— 飛秒激光。由于分子內(nèi)部、化學反應過程中及凝聚相中分子間相互作用過程是在非常短的時間里發(fā)生的，比如說，化學反應過渡態(tài)的壽命一般只有幾十飛秒，所以必須在飛秒的時間尺度上對化學反應過程進行檢測。 1990年開始的人類基因組計劃 (HGP)中 ， 由于 DNA測序技術不斷推陳出新 ， 從 板凝膠 電泳到 凝膠毛細管 電泳 、 線性高分子溶液毛細管 電泳 、 到 陣列毛細管 電泳 ， 直至 全基因組鳥槍 測序技術 。 ?1982年 “象重組“技術和揭示病毒和細胞內(nèi)遺傳物質的結構而獲得諾貝爾化學獎。 兩條肽鏈 :A鏈 21個氨基酸殘基 ,B鏈 30個殘基 ,分子量 5700道爾頓 ,1953年確定全部化學結構 . 1965年我國的 人工合成牛胰島素 20 20世紀化學工業(yè)的大發(fā)展 (1)石油化工成為支柱產(chǎn)業(yè) 20世紀 30年代催化劑進入石油化工， 催化動力學 的發(fā)展及 催化劑 的作用使石油的 各種餾分 成為各種不同用途的化工產(chǎn)品，石油化工迅速發(fā)展，已成為世界經(jīng)濟發(fā)展中占重要地位的工業(yè)領域。 以塑料為主體的三大合成材料 ， 以體積計算其世界總產(chǎn)量已超過全部金屬的產(chǎn)量 ， 所以有人稱 20世紀為聚合物時代 。 1909年德國化學家哈伯用鋨作催化劑成功地建立了每小時產(chǎn)生 80克氨的實驗裝置 。 60多年來 ， 不斷對合成氨工藝進行改進并引入現(xiàn)代化工技術 。 人類壽命延長的原因之一是醫(yī)療條件的改善 ， 其中針對人類常見病 、 多發(fā)病的新藥的研制成功是關鍵因素 。 Domagk因此而在 1939年榮獲諾貝爾生理及醫(yī)藥獎 。 20世紀化學工業(yè)的大發(fā)展 24 美國 90年代化學工業(yè)產(chǎn)值約占 30％，化學品出口占總出口的 30％，位居世界第二位。 —— 化
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