有机化学专论01-21世纪的化学.ppt

* * 有机化学选论 前沿领域 发展趋势 必威体育精装版成果 交叉学科 四、本课程的主要内容 自组装 互锁结构与分子机器 有机功能材料 化学生物学与仿生化学 不对称合成与催化 绿色化学 富勒烯化学 现代合成反应与分离技术 纳米化学 9. 如何写好论文 : 科技论文、 毕业论文 10. 实验技能：合成、分离、单晶 有机化学选论 有机化学选论 1、选择一个课题写一篇综述 2、写一份基金项目申请书(Proposal) 有机化学选论之一： 二十一世纪的化学 一、 21世纪的化学研究 有机化学选论 化学科学的前沿和热点： 认识化学反应过程的化学反应动态学和以混合量子与经典方 法的含时统计理论为代表的理论化学； 具有生物活性，具有光、电、磁等性能的功能化合物的高选择性合成与制备； 化学催化、生命体系中的化学过程以及化学生物学； 极端条件下的化学行为以及与人类生存相关的分析和超快速、超微量、在位、活体分析和检测手段； 分子以上层次化学与纳米化学以及化学反应的尺度效应； 以可持续发展为目标的绿色化学。 有机化学选论 重点之一：多层次分子间的相互作用 虽然分子间的作用力如氢键和范德华力等是化学中的基本概念，但这些弱作用力的本质，这些弱作用力对分子聚集的影响等问题，还有待解决。在化学界，已经有了一个基本的共识：注重分子间的弱相互作用研究，将会开辟一个全新的化学研究空间，给化学科学带来新的发展机遇，同时对材料科学和生命科学的发展有重要意义。 有机化学选论 生命体系中的化学问题研究仍将是科学研究的前沿。值得注意的是，以利用化学理论、研究方法和手段来探索生物医学问题的化学生物学正在形成。有迹象表明，化学生物学将成为未来20年或更长一些时间内的重要前沿学科方向之一。 重点之二：化学生物学 有机化学选论 纳米化学和分子纳米技术越来越受到世界各国科技界的关注。纳米化学的发展使人们对纳米物质本性的认识有了深入了解的可能，这将对发现新的纳米材料，开发具有特殊性能的纳米材料，如纳米磁性材料、纳米陶瓷材料、纳米催化剂、纳米信息材料、纳米润滑材料等，以及开辟新的应用途径起到巨大的推动作用。 重点之三：纳米化学 有机化学选论 绿色化学得到普遍关注。绿色化学的主体思想是采用无毒、无害的原料和溶剂，新化学反应达到选择性高，生产环境友好的产品，并且经济合理。绿色化学是与生态环境协调发展的、更高境界的化学，它要求化学家重新考虑化学问题，从源头上消除任何污染。这是21世纪赋予化学家们的一项重要任务。 重点之四：绿色化学 有机化学选论 合成化学将要开拓若干新领域： 寻求结构复杂性和多样性的目标结构应该包含高级结构。 因此合成化学既研究传统的分子合成化学，也应研究高级结构，特别是高级有序结构的构筑学（Tectonics）。高级结构是以分子间弱相互作用为基础的。因此，与合成分子为目的的合成化学有所不同，高级结构是由结构单元分子组装成的，有时也可能在合成分子的时候，生成的分子自组装成的。研究这两方面的可能性都有广阔的发展前景。 有机化学选论 组合化学是基于与传统合成思路相反的反向思维，加上固相合成技术，并受生物学大规模平行操作（如用96孔板操作）启发而产生的。它一开始就在筛选药物方面显示潜在力量。现在已经又发展了液相方法，并且推广到肽和核苷酸以外的有机和无机化合物。我们不能把组合化学仅仅看作是一种技术，而应该看到以它为基础的生长点。 2、组合化学 有机化学选论 发现和寻找新合成方法是永久课题。目前，除了研究寻找新合成反应和方法（包括以一定手性（类手性）、对称性和构象为目标的反应和方法）外，重要的是为可持续发展提供新反应、新路线、现在使用的化学品的安全替代物。此外，基于结构-功能关系设计-合成新功能分子或功能材料；基于分子或合成子组装的合成、构筑高级结构的研究，包括控制大分子缠绕、折叠和有序聚集研究（多层次）；基于模拟生物材料形成过程的合成方法研究等将得到进一步发展。 3、 发现和寻找新合成方法 有机化学选论 4、结构化学与合成化学相结合 结构化学与合成化学结合是未来化学发展的必然趋势。 C60是从实验结果中偶然发现的。出自意外总是偶然的。在发现之后，人们又觉得它的存在是合理的，应该可以预计的。是否可能合成化学与结构化学结合增加合成前的设计和预测是我们值得思考的又一个问题。 有机化学选论 超分子层次研究： 超分子是二个分子通过非共价键的分子间作用力结合起来的物质微粒。例如环糊精［γ-CD］是一个分子，形似花盆 ,它的尺度略大于C60的直径，可以把C60包进去，生成1:1和2:1的超分子。艾滋病毒HIV是一个生物大分子，其活性部位，形似环糊精，大小与C6