中国化学的发展与展望

• （7）分子结构与性能间的定量关系（I诱导效 应指数；II同系线性规律）（1982年，上海有 机所蒋明廉） • （8）萃取剂的结构与性能研究（1982年，上 海有机所袁承业） • （9）有机磷生物活性物质与有机磷化学 （1982年，南开大学杨石先、陈茹玉） • （10）天花粉蛋白的化学－－一级结构．二级 结构．空间结构研究（1987年，上海有机所汪 猷、物质结构所潘克桢、生物物理所钱瑞卿） • （11）晶体体相结构与晶体化学的基础研究 （1987年，北大唐有祺、林炳雄、邵美成） • （12）应用量子化学－成键规律和稀土化全物 2014-7-28 的电子结构（1987年，北大徐光宪、黎乐民、 1段（1956－1966年）
• 1956年国务院编制了《1956年至1967年科学技 术发展远景规划》，科学院又分别在广州、成 都、兰州、新疆、青海、北京、上海、山西、 福建等地新建了9个新的化学类研究所。重视 基础研究与完成急需的重大应用任务相结合是 这一时期的重要特点。 • 12年规划提出了加强高分子学科的建设，1958 年中国科大率先建立了高分子科学系，1960年 化学所组建了高分子物理研究室，应化所以合 成橡胶结构表征 粘弹性和加工为目标开展研究。 • 有机化学研究的主要内容是对天然产物的提取、 分离与分析，以结晶牛胰岛素的全合成为代表。 • 无机化学转入较系统的定量的和基础理论研究。 2014-7-28 4
• (3)分子轨道图形理论方法及其应用
• 从1975年起10多年里，我国吉林大学唐 敖庆与 江元生经系统的研究，提出和发展了一系列新 的数学技巧和模型方法，使这一量子化学形式 2014-7-28 9 体系，不论就计算结果或有关实验现象解释上，
均可表述为分子图形的推理形式，概括性高，含 义直观，简单易行，深化了化学拓朴规律的认识。 该成果1987年获国家自然科学奖一等奖。
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第四阶段（1976年以后）
• 1983年国家编制了《1986年至2000年中国科学 技术发展长远规划》，其中的五项任务之一是 抓好一批重点基础研究项目，如开展了金属有 机化学、物理有机化学、络合物化学、静态与 动态结构化学、分子反应动力学、表面化学 （特别是固体表面化学）、光化学（包括非线 性激光化学）、与发展各种新材料有关的高分 子化学与物理、以及无机固体化学的基础研究 工作，以填补过去的空白。 • 经过调整与发展，我国的化学学科已比较完善， 研究方向已比较明确。其中二级学科有7个 （见附）、60多个三级基础学科；高校有250 多个化学院系，各类化学研究机构近千个，重 6 2014-7-28 点实验室58个（见附）；期刊超过30种。
• 配位场理论与分子轨道理论、价键理论构成了 研究分子结构的理论基础。这一理论30年代国 际上已开始研究，在60年代，我国吉林大学唐 敖庆等人用了近20年针对配位场理论的发展需 要克服了不少概念上和数学上的困难，使配位 场理论系统化、标准化和更便于广泛地实际应 用，对配位场理论研究作出了显著的贡献。该 成果1982年获国家自然科学奖一等奖。
二、50年来我国化学学科的发展成就
• 1、50年来化学学科在基础研究方面不断 取得重大成果
• 到1997年，化学在国家自然科学奖中共获奖84 项，其中一等奖4项，二等奖29项，三等奖36 项，四等奖15项。占总数的13、9％。 • （1）人工合成牛胰岛素研究 1965年9月17日， 上海生化所的钮经义、龚岳亭、邹承鲁、村雨 苍，北大的季爱雪、邢其毅，上海有机所的汪 猷、徐杰诚等经6年多不懈的努力，获得了人 工全合成的牛胰岛素结晶。经鉴定，和天然的 牛胰岛素完全一样，数据完整可靠，可以重复。 该成果1982年获国家自然科学奖一等奖。 2014-7-28 7
• 配位场理论可用来系统分析无机络合物和金属有 机化合物的光、电、磁等性质的实验数据及结构 和性质间的规律，可进一步揭示络合催化本质和 激光物质的工作原理，特别是可以用来研究我国 丰产的稀土元素及其化合物的结构和性能，为发 展稀土化合物的应用，提出了理论依据。 • 分子轨道图形理论是以分子的近邻拓朴作用为 基点，借助数学图论中的不变量概念，寻求分子 的整体与局部关系的理论体系，总结碳氢化合物 性质和结构变化规律。70年代初国际上研究盛行。
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• 获奖成果包括两个重要方面：疏水亲脂相互作 用驱动的有机分子簇集和自卷；自由基化学中 取代基自旋离域参数的成功建立和应用。这两 个方面都涉及有机化合物的结构效应和介质效 应，历来是物理有机化学研究的核心内容之一。 • 在有机分子簇集和自卷课题中，提出和验证 了六个创新概念：首次提出并用实验验证动脉 粥样硬化病因和分子共簇集倾向性有直接关系； 提出并实验证明了只有带有不同电荷长链分子 才能形成静电稳定化簇集体；提出解簇集概念、 研制成有效解簇剂，为药物的分子设计提供了 启示；首次利用分子自卷形成14、17、18元环 大环化合物和催化某些有机反应；首次揭示溶 剂的内在特性溶剂促簇能力对有机分子簇集和 反应性的影响；首次揭示了分子几何因素及自 2014-7-28 13 卷对分子簇集倾向性的影响。
• （1）稀土催化剂定向聚合研究（1982年，应 化所欧阳均） • （2）化工冶金中的散式流态（1982年，化工 冶金所郭慕孙） • （3）硅酸聚合作用理论（1982年，南京大学 戴安邦） • （4）强化高炉冶炼过程的基本问题（1982年， 化工冶金所叶渚沛） • （5）丁烯氧化脱氢制丁二烯新瓜的研究 （1982年，兰州化学物理所周望岳等） • （6）甾体激素的合成与甾体反应的研究 （1982年，上海有机所黄鸣龙、周维善、黄 维 2014-7-28 15 垣）
• （13）青蒿素及其类物的全合成．反应和立体 化学（1987年，上海有机所周维善、许杏祥、 吴照华） • （14）亚磺化脱卤研究（1987年，上海有机所 黄炳南、黄 维垣、王巍） • （15）大孔离子交换树脂及新型吸附树脂的结 构与性能（1987年，南开大学何炳林、张全兴） • （16）分子束反应动态学与分子传能研究 （1987年，大连化学物理所楼南泉、何国钟） • （17）有机金属导体的研究（1987年，化学所、 应化所钱人元等） • （18）碱－集料反应（1987年，南京化工学院 唐明述）
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• （19）在超声辐射作用下聚合物的降解和接技 （嵌段）共聚（1987年，成都科大徐僖） • （20）无气泡气固接触－－稀相流态化，快速 流态化，浅床流态化（1989年，冶金所郭慕孙） • （21）氟化学中单电子转移反应的研究（1989 年，上海有机所陈庆云、杨震宇、裘再明） • （22）高分子缩聚．加聚和交联反应统计理论 （1989年，吉林大学唐敖庆、沈家骢、汤心颐） • （23）群论方法在量子化学中的新应用（1989 年，厦门大学张乾二、林连堂、王南钦） • （24）有机砷．锑化合物在有机合成应用中的 方法学（1993年，上海有机所黄耀曾、施莉兰、 杨建华）
• 在自由基化学方面的创新性贡献是：建 立了当前国际上最完整、最可靠的反映 取代基自旋离域能力的参数；将参数成 功应用于多种自由基反应和波谱参数的 相关分析；提出自由基化学中结构性能 相关分析的四种规律性假设，解决了自 由基化学界上述长期存在的两个重要问 题。
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还有29项成果获得国家自然科学二等奖
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在无机合成、配位化学和稀有元素三方面取得很大进展。
第三阶段（1966－1976年）
• 1966年开始了“文化大革命”，至1975年基础 理论研究几乎全部停止。 • 卢嘉锡、蔡启瑞一直在做生物固氮模型；酵母 丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成；70年代初 丁烯氧化脱氢制丁二烯以及与之配套的顺丁橡 胶生产工艺，是我国独立进行化工过程开发应 用的一个典范。
• 无机化学：以工业生产为先导，1953年对侯氏 制碱法进行了生产规模设计，1964年开始推广； 生产品种400余种；分析化学：开始发展仪器 分析 • 1952年国家交给有机所两项任务：聚甲基丙烯 酸甲酯（有机玻璃）与聚已内酰胺（卡普纶） 的试制与工业化数据； • 元素有机化学主要三方面工作：一是结合消灭 血吸虫病的任务，制备锑有机化合物，治疗76 万人治愈率90％，应用葡萄糖酸锑钠治疗黑热 病60万人，治愈率97、4％；二是研究有机磷 农药，1950年北农大合成了1605，1951年进行 生产；三是有机硅新单体及聚合物合成的研究。
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• （25）钼．铁．硫等原子簇化合物的合成化学 与结构化学（1993年，物质所卢嘉锡） • （26）导电聚吡咯的研究（1995年，化学所钱 人元） • （27）大柴旦盐湖调查．盐卤硼酸盐化学和综 合利用的基础研究（1995年，青海盐湖所柳大 纲、高世杨） • （28）一些高张力分子的合成化学（1997年， 香港中文大学、上海有机所黄乃正、侯雪龙） • （29）锑．铕．铈的国际原子量新标准（1997 年，北大、国家标准物质研究中心张青莲、钱 秋宇、赵墨田、王军） • ＊参考文献：熊国祥，《中国科技史料》第20 卷第4期（1999年）：294－309 2014-7-28 19
• 1949年中科院的21个研究所中，有上海物理化 学研究所和上海有机化学研究所，至1956年发 展为4 个：有机所、大化所、应化所、和化学 所，当时高校也有一支研究力量。 • 有机化学：利用我国生物资源开展天然产物化 学（尤其中草药）的研究，合成了抗生素类药 物和甾体激素；物理化学：开展了量子化学、 2014-7-28 2 晶体化学、热化学、胶体化学等方面研究；
• 胰岛素分子量6000，由A、B两条链组成， A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸， 两条链通过两个二硫键连在一起，具有 空间结构。 • 这项工作开始于1958年，先链拆开，再 重新连接；随后半合成（人工合成A、B 链与天然B、A链连接）；最后全合成。
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（2）配位场理论研究
该成果为化学家提供一种理论模式，根据分子图形作简单代数运 算，推得分子性质与结构的关系，总结和预测共轭分子的稳定性 2014-7-28 10 和反应活性，探讨饱和分子和物理性质等方面的规律，并有着广