化学学科进展PDF电子书下载

第1章 新世纪化学科学发展战略 梁文平，唐晋，张礼和，王夔 1

1.1 化学界目前存在的困惑剖析 2

1.2 化学学科发展与化学分支学科重组的思考 3

1.3 化学与其他学科的交叉前沿和突破口的思考 3

1.4 化学未来新发展的契机 4

1.5 原始创新是化学学科发展的灵魂 5

1.6 化学科学与人类安全的关系 6

1.7 21世纪化学学科发展的方向 7

1.7.1 寻求结构多样性的研究与功能研究结合 7

1.7.2 加强复杂化学体系的研究 8

1.7.3 重视化学信息学和高效计算机信息处理在化学中的应用 8

1.7.4 新实验方法的建立和方法学研究 9

1.7.5 跟踪、分析、模拟化学反应过程 10

参考文献 10

2.2.1 化学的一维定义 12

2.2 21世纪化学的定义和内涵 12

第2章 21世纪的化学是研究泛分子的科学 徐光宪 12

2.1 一门科学的定义至少有三个属性 12

2.2.2 化学的二维定义 13

2.3.1 更加重视国家目标，更加重视不同学科之间的交叉和融合 14

2.3.2 理论和实验更加密切结合 14

2.3.3 在研究方法和手段上，更加重视尺度效应 14

2.3 21世纪化学研究的六大趋势 14

2.2.4 化学的四维定义 14

2.2.3 化学的三维定义 14

2.3.4 合成化学的新方法层出不穷 15

2.3.5 分析化学已发展成为分析科学 15

2.4 21 世纪化学的四大难题（中长期） 15

2.4.1 化学的第一根本规律——化学反应理论和定律 16

2.4.2 化学的第二根本规律——结构和性能的定量关系 16

2.4.3 纳米尺度的基本规律 17

2.4.4 活分子运动的基本规律 18

2.5 21世纪化学的11个突破口（10～20年） 18

2.6 20世纪化学的盲点 19

参考文献 21

第3章 无机化学进展 洪茂椿，高恩庆，严纯华，高松，郭子建，陈接胜，谢毅，陈荣 22

3.1 超分子化学进展 22

3.1.1 晶体工程 22

3.1.2 配位聚合物 23

3.1.3 金属纳米分子 28

3.2 光电功能配合物分子固体的研究进展 30

3.2.1 稀土配合物电致发光材料及器件的研究进展 30

3.2.2 过渡金属配合物发光材料研究 33

3.2.3 手性及非中心对称配位聚合物的组装及功能 35

3.2.4 导电配合物及三阶非线性光学和光限制材料 36

3.3 磁分子材料研究进展 37

3.3.1 分子内自旋载体之间相互作用及其机理的实验和理论研究 37

3.3.2 三维有序分子磁体（尤其是高相变温度的分子磁体） 38

3.3.3 低维分子磁体（包括单分子磁体及单链磁体） 41

3.3.4 具有复合功能的分子磁性材料 41

3.4.1 金属蛋白的突变、结构及性质研究 43

3.3.5 总结与展望 43

3.4 生物无机化学 43

3.4.2 金属酶模拟 44

3.4.3 金属及其配合物与生物大分子的相互作用和识别 45

3.4.4 金属离子生物效应的化学基础 46

3.4.5 无机药物化学 47

3.4.6 生物矿化 48

3.4.7 生物无机化学的发展趋势 49

3.5 无机固体材料 49

3.5.1 固体导电材料 50

3.5.2 无机磁性材料 51

3.5.3 无机光学材料 52

3.5.4 固体传感材料 53

3.5.5 微孔与介孔材料 54

3.6 纳米结构的化学合成 56

3.6.1 纳米结构和纳米科技简介 56

3.6.2 纳米结构的化学合成进展 57

3.6.3 纳米结构研究和纳米科技前景展望 63

参考文献 63

第4章 有机化学进展 陆熙炎，麻生明，席振峰，黄培强，蒋华良，席真，张德青，裴坚，姚祝军，丁奎岭，刘中立，于德泉，虞石山，王东，翟宏斌，杜灿屏，陈拥军 75

4.1 有机合成化学 76

4.1.1 有机合成的化学效率（一瓶反应方法学） 77

4.1.2 多样性导向的有机合成 80

4.1.3 反应控制 81

4.1.4 反应原料 83

4.2 金属有机化学 85

4.2.1 引言 85

4.2.2 学科现状与问题 86

4.2.3 学科发展趋势 101

4.2.4 应重视的领域和方向 101

4.2.5 综述 102

4.3 不对称催化 102

4.3.1 引言 102

4.3.2 不对称催化研究的发展现状 103

4.3.3 不对称催化研究的发展趋势与一些具有挑战性的研究课题 113

4.4 物理有机化学 114

4.5 天然产物合成 117

4.5.1 天然产物合成化学的目标分子 118

4.5.2 天然产物合成的艺术性、高效率和实用性 120

4.5.3 以天然产物合成化学为桥梁的学科交叉 123

4.5.4 天然产物全合成的后续研究与类天然产物化学 125

4.5.5 我国的天然产物合成化学 126

4.5.6 展望 129

4.6 天然产物化学 129

4.6.1 引言 129

4.6.2 国际天然产物化学的发展趋势 131

4.6.3 我国天然产物化学的现状与问题 144

4.6.4 应重视的研究领域和方向 145

4.7 绿色化学 146

4.7.1 以绿色化学的原理审视和发展有机合成方法学 147

4.7.2 新的或非传统的“洁净”反应介质的开发利用 150

4.7.3 替代有毒、有害的化学品 152

4.8 农药化学 153

4.8.1 引言 153

4.8.2 农药研究的现状及发展趋势 154

4.8.3 应重视的研究领域与方向 157

4.8.4 综述 159

4.9 药物化学与药物设计 160

4.9.1 引言 160

4.9.2 药物化学进展 160

4.9.3 药物设计进展 166

4.9.4 药物化学与药物设计的发展趋势及应重视的研究方向 168

4.10 有机新材料化学 172

4.10.1 有机发光材料 174

4.10.2 有机场效应晶体管材料 175

参考文献 179

5.1.1 化学面临的学科声望问题 201

5.1 正确认识化学和物理化学 201

第5章 物理化学进展 王鸿飞，杨俊林 201

5.1.2 物理化学消失于“无处不在”中的学科 204

5.1.3 物理化学和物理化学家能做什么 205

5.2 物理化学学科的成长过程及基本内容 206

5.2.1 要么是物理化学，要么是核物理 206

5.2.2 物理化学起源于欧洲，成长于美国 207

5.2.3 物理化学是大国和强国的基础学科 209

5.2.4 物理化学的核心内容 210

5.3 物理化学学科前沿与发展趋势的回顾 212

5.4 物理化学的生命力和创新特点 214

5.5 物理化学前沿动态、研究重点、相关领域和增长点 217

5.6 物理化学学科近二十年来的重要进展 223

5.7 展望 226

参考文献 228

第6章 高分子科学 董建华 230

6.1 引言 230

6.2 高分子合成化学 233

6.2.1 活性自由基聚合 234

6.2.2 超支化和树枝状高分子 235

6.2.3 新型液晶高分子合成 236

6.2.4 旋光高分子 237

6.2.5 有机金属催化烯烃聚合反应 237

6.2.6 微波技术辅助合成 241

6.2.7 环状高分子合成 241

6.2.8 高分子合成新技术 242

6.2.9 生物可降解高分子合成 243

6.2.10 酶催化聚合与微生物合成 244

6.2.11 刚性棒状高分子 247

6.3 高分子物理与高分子物理化学 247

6.3.1 高分子凝聚态物理 248

6.3.2 理论高分子物理 256

6.4 光、电、磁活性高分子 262

6.4.1 有机与高分子电致发光国内外动态 263

6.4.2 国家自然科学基金项目资助下取得的研究重要进展 264

6.4.3 光电磁活性高分子的新方向 268

6.5 生物医用高分子与大分子化学生物学 281

6.5.1 发展历史回顾 281

6.5.2 高分子科学与生命科学的桥梁 282

6.5.3 高分子金属配合物（络合物）研究 283

6.5.4 聚电解质与生物大分子 283

6.5.5 旋光聚合物 284

6.5.6 受生物启发或模拟生物体系的高分子 285

6.5.7 抗菌高分子 285

6.5.8 高分子纳米纤维固载酶 286

6.5.9 医用高分子 287

6.5.10 受到国际关注的几项中国学者的研究成果 289

6.5.11 高分子“温度计” 290

6.5.12 界面相互作用研究新方法 290

6.5.13 单一活化同时多重释放的超支化高分子 291

6.5.14 血液净化高分子材料 291

6.5.15 综述 291

6.6.1 超分子聚合物 292

6.6 超分子聚合物与高分子组装 292

6.6.2 高级有序结构构筑 293

6.6.3 层状构筑与层间化学反应 295

6.6.4 超支化聚合物组装形成宏观尺度管 295

6.6.5 嵌段共聚物的自组装 296

6.6.6 综述 296

6.7 高分子纳米微结构 297

6.7.1 高分子纳米纤维 297

6.7.2 纳米尺度聚合物“铅笔” 298

6.7.3 高分子纳米管 298

6.7.4 柔软的聚电解质纳米管 299

6.7.5 高分子纳米线 300

6.7.6 纳米复合材料 300

6.7.7 中空微胶囊 303

6.8 高分子加工 306

6.7.10 高分子纳米图案化 306

6.7.8 纳米尺度多层交替复合结构 306

6.7.9 仿荷花叶纳米微结构 306

6.8.1 高分子反应加工 307

6.8.2 双向拉伸 309

6.8.3 高压混合技术 309

6.8.4 流变学研究 309

6.8.5 计算机辅助橡胶加工新方法 309

6.8.6 电缆绝缘材料加工新途径、新技术 310

6.8.8 用于环保领域的聚烯烃中空纤维膜加工技术 311

6.8.7 聚丙烯细旦纤维加工 311

6.8.9 聚合物动态塑化成型 312

6.8.10 纳米多层有序结构 312

参考文献 313

第7章 分析化学进展 鞠熀光，刘虎威，张新荣，潘远江，刘买利，庄乾坤 316

7.1 引言 316

7.2 电分析化学与生物传感 317

7.2.1 生物膜电分析化学 317

7.2.2 蛋白质电化学与纳米电分析化学 318

7.2.3 超分子电分析化学 320

7.2.4 电化学免疫分析与免疫传感器 321

7.2.5 DNA电化学分析与序列识别 323

7.2.6 电致发光分析 323

7.2.7 凝胶膜生物传感器与酶促反应的电分析化学 325

7.3 色谱和毛细管电泳 326

7.3.1 高效液相色谱 326

7.3.2 毛细管电泳 328

7.3.3 气相色谱 329

7.3.4 样品处理 330

7.3.5 其他 330

7.4 光谱分析与光谱探针 331

7.4.1 单分子与单细胞的光谱分析 331

7.4.2 生物大分子的光谱探针 333

7.4.3 纳米材料的光谱分析 335

7.4.4 光化学传感器 337

7.4.5 光谱指纹图谱与复杂物质分析 339

7.4.6 光谱高通量分析 340

7.4.7 光谱联用技术与元素形态分析 341

7.4.8 对我国光谱分析未来发展战略的几点思考 342

7.5 现代质谱分析技术 343

7.5.1 新型离子化技术 343

7.5.2 质谱在生物大分子研究中的应用 346

7.5.3 质谱在组合化学研究中的应用 347

7.5.4 小结与展望 349

7.6 核磁共振波谱技术 350

7.6.1 生物分子的液体NMR研究进展 351

7.6.2 基于液体NMR的代谢组学研究 356

7.6.3 固体NMR的研究进展 358

7.6.4 其他 360

7.7 化学计量学与化学信息学 360

7.8 综述 362

参考文献 363

8.1 引言 370

第8章 环境化学学科进展 刘景富，江桂斌，朱利中，周启星，王晓蓉，朱彤，王子健，孔繁祥，陆贻通，叶常明，王春霞 370

8.2 环境分析化学 371

8.2.1 研究对象 371

8.2.2 分析技术 373

8.2.3 样品分析 377

8.2.4 发展趋势 381

8.3 环境污染化学 382

8.3.1 大气环境化学 382

8.3.2 水环境化学 392

8.3.3 土壤环境化学 396

8.4 污染生态化学进展 402

8.4.1 环境污染对陆地生态系统的影响 403

8.4.2 环境污染对水生生态系统的影响 406

8.4.3 大气污染生态化学 409

8.4.4 环境污染的分子毒理机制 411

8.4.5 今后研究展望 414

参考文献 415

9.1 引言 417

第9章 化学工程学科的发展战略 孙宏伟 417

9.2 历史回顾 418

9.2.1 石油化工 419

9.2.2 制药工业 420

9.3 世界主要国家的发展战略 421

9.3.1 美国的发展战略 421

9.3.2 欧洲的发展战略 422

9.3.3 日本的发展战略 422

9.4 我国过程工业的现状及问题 423

9.5 我国化学工程学科的发展战略 425

9.5.1 发展思路 425

9.5.2 战略目标 426

9.6 优先发展的研究方向 427

9.7 采取的措施和建议 428

9.8 展望 429

参考文献 430