化學(xué)學(xué)科的發(fā)展、現(xiàn)狀與未來(lái)(存儲(chǔ)版)
【正文】 如：雜化軌道理論（ VB法）、分子軌道理論（ MO法）、配位場(chǎng)理論、逆合成、手性合成、綠色化學(xué)、組合化學(xué)、分子設(shè)計(jì)等。 1860年 康尼查羅提出了 原子 分子論 。 ?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(xué)獎(jiǎng) . ?1942年費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)下成功的建造了第一座原子反應(yīng)堆。 20世紀(jì)化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)研究的重大突破 6 OOHOHOHOHHOHOOHMeH2NOHOOOOHOHOHOHHOOOHOHOHOOHHOHOOHOHMeOHOHOHOOHOHOHHOOHOOMeMeMe OHOHOHHOOHOOHOHHOOHOHOH MeMeOHNHOHNOOH?？舅氐姆肿咏Y(jié)構(gòu) 分子式為C129H223N3O54 有 64個(gè)不對(duì)稱碳和 7個(gè)骨架內(nèi)雙鍵 , 異構(gòu)體數(shù)目多達(dá) 271個(gè) 有機(jī)合成杰 作 1989年美國(guó)哈佛大學(xué)Kishi宣布全合成 64個(gè)手性中心 21021個(gè)同分異構(gòu)體 7 VB12 分子結(jié)構(gòu) 合成 1965年獲 Nobel化學(xué)獎(jiǎng) 有機(jī)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(shè)計(jì) 9 20世紀(jì)合成化學(xué)的輝煌成就 10 (4)高分子科學(xué)的建立和發(fā)展 20世紀(jì)的人類社會(huì)文明的標(biāo)志之一是 合成材料 的出現(xiàn) 。 (榮獲 1986年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) )。不同波長(zhǎng)的激光可以選擇性地激發(fā)和檢測(cè)不同的分子，或者同一分子的不同內(nèi)部能量狀態(tài)，或量子態(tài)分布。 終于使人類基因組計(jì)劃提前到 2023年完成 。 世界化工總產(chǎn)值中 80％以上的產(chǎn)品與石油化工有關(guān) 。 哈伯因此而榮獲 1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 。 醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展與化學(xué)緊密相關(guān) 。 美國(guó)的調(diào)查報(bào)告“ 化學(xué)中的機(jī)會(huì) ”指出，化學(xué)工業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上要保持競(jìng)爭(zhēng)力，主要看作為基礎(chǔ)學(xué)科的化學(xué)能否保持領(lǐng)先地位。 ④超分子 。 我們的交通工具 —— 汽車、火車、飛機(jī) —— 在很大程度上依靠化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品；晨報(bào)是用化學(xué)家們制造的油墨在用化學(xué)方法制造的紙上印刷的；用于說(shuō)明事物的照片要用化學(xué)家們制造的膠卷和膠片；日常生活中的金屬制品都是用經(jīng)過(guò)以化學(xué)為基礎(chǔ)的冶煉轉(zhuǎn)化為金屬或合金后制造的，為了保護(hù)它們還要涂上油漆。 ◆ 化工企業(yè)產(chǎn)品的更新?lián)Q代依靠化學(xué)的進(jìn)步，而化工產(chǎn)品的產(chǎn)值和出口比例在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一直保持著領(lǐng)先地位 。 ?量變質(zhì)變思想 —— 質(zhì)量互變規(guī)律在化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用。生物學(xué)家似乎較具有藝術(shù)性、調(diào)和性和主要用右腦思考。 （ 3）活分子運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 充分認(rèn)識(shí)和徹底了解人類和生物體內(nèi)分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 21世紀(jì)的生物學(xué)也有重大難題和奮斗目標(biāo)： （ 1）后基因組學(xué)和人類疾病的消除。交叉分子束實(shí)驗(yàn)技術(shù)的建立使微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)有了重大突破。 ?發(fā)展合成方法學(xué)，合成具有特定功能的目標(biāo)分子，實(shí)現(xiàn)新型無(wú)機(jī)化合物和高分子化合物、新的凝聚態(tài)和凝集態(tài)體系，以及具有可控性能和形態(tài)的新材料的合成與制備。 46 4 化學(xué)學(xué)科前沿介紹 超分子化學(xué) 綠色化學(xué) 47 結(jié) 語(yǔ) 21世紀(jì)化學(xué)仍將是一門中心的、實(shí)用的和創(chuàng)造性的科學(xué)，它將幫助我們解決人類所面臨的一系列重大問(wèn)題，與此同時(shí)，化學(xué)本身將得到進(jìn)一步發(fā)展。 ?發(fā)展包括碳 氯鍵、碳 碳鍵和碳 氫鍵等非活性鍵的小分子活化方法，發(fā)展新的基于基本點(diǎn)石油產(chǎn)品的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)，建立物質(zhì)合成與備的新體系 ?發(fā)展基于生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的新的生物催化體系，將生物催化體系與金屬催化劑及其他反應(yīng)相結(jié)合，拓展生物技術(shù)催化反應(yīng)體系，運(yùn)用現(xiàn)代化學(xué)的理論與方法，結(jié)合生物技術(shù)手段來(lái)揭示生命過(guò)程的本質(zhì)，并為實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體系和過(guò)程的調(diào)控提供理論依據(jù)。 預(yù)期未來(lái) 微觀與宏觀將會(huì)更深入更廣泛的結(jié)合 。 （ 4）黑洞和類星體問(wèn)題。 36 ?從人類對(duì)七大技術(shù)發(fā)明的需要迫切性來(lái)排序： 化學(xué)合成和分離技術(shù)；信息技術(shù)；生物技術(shù)；航空航天技術(shù)；核技術(shù)；納米技術(shù)；激光技術(shù) ? 按 20世紀(jì)的七大技術(shù)發(fā)明衍生的產(chǎn)業(yè)規(guī)模及其對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的影響來(lái)排序： 信息產(chǎn)業(yè)；化學(xué)合成；航天航空技術(shù)；核技術(shù)；生物技術(shù)；納米技術(shù)；激光技術(shù) 按人類需要的迫切性和其衍生的產(chǎn)業(yè)規(guī)模排序 20世紀(jì)和 21世界上半葉理應(yīng)稱為是信息和化學(xué)合成時(shí)代， 21世界下半葉才能成為生物技術(shù)時(shí)代！ 37 未來(lái)化學(xué)所面臨的重大挑戰(zhàn) ? 環(huán)境問(wèn)題 ? 人口控制與健康 ? 食品問(wèn)題 ? 資源與可持續(xù)發(fā)展 3 21世紀(jì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì) 38 （ 1）化學(xué)的第一根本規(guī)律 —— 化學(xué)反應(yīng)理論和定律 建立精確有效而又普遍適用的化學(xué)反應(yīng)的含時(shí)多體量子理論和統(tǒng)計(jì)理論。對(duì)他們來(lái)講注重蛋白質(zhì)和核酸的化學(xué)更甚于它們的生理重要性。②質(zhì)量守恒 。 ◆ 世界專利發(fā)明中有 20%與化學(xué)有關(guān)。這樣可以改進(jìn)它們的性能。②分子片 。 目前世界藥物市場(chǎng)的年銷售量約為 3000億美元 ， 在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有舉足輕重的作用 。 20世紀(jì)化學(xué)工業(yè)的大發(fā)展 23 (4)醫(yī)藥工業(yè)的大發(fā)展 20世紀(jì)人類壽命顯著延長(zhǎng) ， 70歲以上的老人比例顯著提高 ， 估計(jì) 20世紀(jì)人類平均壽命增加 30歲左右 。 其中 氮肥 的生產(chǎn)關(guān)鍵問(wèn)題是如何利用大氣中的氮大規(guī)模合成肥料 。這是世界上第一個(gè)人工合成的蛋白質(zhì)。 分析化學(xué)成為一門儀器裝置和測(cè)量的科學(xué) 。這一領(lǐng)域涉及的時(shí)間間隔短至約千萬(wàn)億分之一秒，即 1飛秒。 同時(shí)研究快速反應(yīng)的技術(shù)得到發(fā)展 ， 現(xiàn)在可以研究十億分之一秒內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) 。1912年格林尼亞因發(fā)明 格林尼亞試劑 ， 開創(chuàng)了 有機(jī)金屬化合物 在各種官能團(tuán)反應(yīng)中的新領(lǐng)域而獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 。 ?1935年約里奧 居里夫婦因第一次用人工方法創(chuàng)造出放射性元素而榮獲了的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 1803年 道爾頓提出 原子論 ?；瘜W(xué)學(xué)科的發(fā)展、現(xiàn)狀與未來(lái) 1 化學(xué)學(xué)科發(fā)展的簡(jiǎn)單回顧 2 化學(xué)學(xué)科的內(nèi)涵及其地位作用 3 21世紀(jì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì) 4 化學(xué)學(xué)科前沿介紹 綠色化學(xué) 超分子化學(xué) 邵 爽 浙江教育學(xué)院 理工學(xué)院 13588151586 1 1 化學(xué)學(xué)科發(fā)展的簡(jiǎn)單回顧 遠(yuǎn)古的化學(xué) —— 實(shí)用技術(shù) 如：冶金、火藥、造紙等。 2 1661年
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