組織機構(gòu)
魅力一中 輝煌卓著
化學前沿:配位化學
當代的配位化學沿著廣度、深度和應用三個方向發(fā)展。在深度上表現(xiàn)在有眾多與配位化學有關(guān)的學者獲得了諾貝爾獎,如Werner創(chuàng)建了配位化學,Ziegler和Natta的金屬烯烴催化劑,Eigen的快速反應。Lipscomb的硼烷理論,Wnkinson和Fischer發(fā)展的有機金屬化學,Hoffmann的等瓣理論Taube研究配合物和固氮反應機理,Cram,Lehn和Pedersen在超分子化學方面的貢獻,Marcus的電子傳遞過程。在以他們?yōu)榇淼拈_創(chuàng)性成就的基礎(chǔ)上,配位化學在其合成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和理論的研究方面取得了一系列進展。在廣度上表現(xiàn)在自Werner創(chuàng)立配位化學以來,配位化學處于無機化學趼究的主流,配位化合物還以其花樣繁多的價鍵形式和空間結(jié)構(gòu)在化學理論發(fā)展中。及其與其它學科的相互滲透中。而成為眾多學科的交叉點。在應用方面,結(jié)合生產(chǎn)實踐。配合物的傳統(tǒng)應用繼續(xù)得到發(fā)展。例如金屬簇合物作為均相催化劑,在能源開發(fā)中C1化學和烯烴等小分子的活化,螯合物穩(wěn)定性差異在濕法冶金和元素分析、分離中的應用等。隨著高新技術(shù)的日益發(fā)展。具有特殊物理、化學和生物化學功能的所謂功能配合物在國際上得到蓬勃的發(fā)展。
自從Werner創(chuàng)建配位化學至今100年以來,以Lehn為代表的學者所倡導的超分子化學將成為今后配位化學發(fā)展的另一個主要領(lǐng)域。人們熟知的化學主要是研究以共價鍵相結(jié)合的分子的合成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變換規(guī)律。超分于化學可定義為分子間弱相互作用和分子組裝的化學。分子間的相互作用形成各種化學、物理和生物中高選懌性的識別、反應、傳遞和調(diào)制過程。而這些過程就導致超分子的光電功能和分子器件的發(fā)展。
我國配位化學的研究在中華人民共和國成立前幾乎屬于空白。1949年后隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,僅在個別重點高等院校及科研單位開展了這方面的教學和科研工作,60年代中期以前。主要工作集中在簡單配合物的合成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及其應用方面的研究。特別是在溶液配合物的平衡理論、混合和多核配合物的穩(wěn)定性、取代動力學、過渡金屬配位催化以及稀土和W、Mo等我國豐產(chǎn)元素的分離提純以及配位場理論的研究。除了個別方面的研究外,總體來說與國際水平差距還較大。
80年代后。在改革開放政策指引下,我國的配位化學取得了突飛猛進的發(fā)展。我國配位化學研究已步入國際先進行列,研究水平大為提高。特別在下列幾個方面取得了重要進展:(1)新型配合物、簇合物、有機金屬化合物和生物無機配合物,特別是配位超分子化合物的基礎(chǔ)無機合成及其結(jié)構(gòu)研究取得豐碩成果,豐富了配合物的內(nèi)涵;(2)開展了熱力學、動力學和反應機理方面的研究,特別在溶液中離子萃取分離和均向催化等應用方面取得了成果;(3)現(xiàn)代溶液結(jié)構(gòu)的譜學研究及其分析方法以及配合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的基礎(chǔ)研究水平大為提高(4)隨著高新技術(shù)的發(fā)展,具有光、電、熱、磁特性和生物功能配合物的研究正在取得進展。它的很多成果還包含在其他不同學科的研究和化學教學中。
我國配位化學的進展具有一系列特點。作為化學的重要分支領(lǐng)域之一的配位化學。在其學科本身發(fā)展的同時創(chuàng)造出更為奇妙的新材料,揭示出更多生命科學的奧妙。在研究對象上日益重視與材 料科學和生命科學相結(jié)合。在從分子進到材料合成的研究中更加重視功能體系的分子設(shè)計。金屬離子在生物體系中的成鍵。除維生素B12中的Co一C鍵以外,幾乎都是以配位鍵形式結(jié)合。其功能體系組裝是一個更為復雜的問題。這時要求將正確的物種放在正確的位置(在與動力學有關(guān)的問題中,還要按著正確的時間)才能發(fā)揮應有的功能。高效、經(jīng)濟和微量的組合化學的應用,將有助于分子合成和設(shè)計的實踐。
從超分子之類的新觀點研究分子的合成和組裝,在我國日益受到重視?;瘜W模板有助于提供組裝的物種和創(chuàng)造有序的組裝,但是其最大的困難在于克服熱力學第二定律所要求的無序。這時配位化學家的任務之一就是和熱力學進行妥協(xié)。盡管目前我們了解一些局部的組裝規(guī)律和方法。但比起自然界長期進化而得到的完滿而言。還有很大差距。正如有了一群能分別演奏各種樂器的音樂家。若沒有很好的指揮。還不能演奏出一場滿意的交響樂。其原因就是缺乏有意識地進行組裝。對于組裝的本質(zhì)和規(guī)律。有很多基礎(chǔ)性研究有待深入進行。
作為邊沿學科的配位化學日益和其他相關(guān)學科相互滲透和交叉。正如Lehn所指出。超分子化學可以看作是廣義的配位化學。另一方面,配位化學又是包含在超分子化學概念之中。配位化學的原理和規(guī)律,無疑將在分子水平上對未來復雜的分子層次以上聚集態(tài)體系的研究起著重要作用。其概念及方法也將超越傳統(tǒng)學科的界限。我國配位化學家在進一步促進它和化學內(nèi)有杌化學、物理化學、分析化學、高分子化學、環(huán)境化學、材料化學、生物化學、以及凝聚態(tài)物理、分子電子學等學科的結(jié)合方面有了很好的開端。進一步的發(fā)展必將給配位化學帶來新的發(fā)展前景。
我國幅員遼闊,資源豐富。經(jīng)濟建設(shè)中有備方面的要求。還存在一些無人問津的薄弱領(lǐng)域,例如配位光化學、界面配位化學、納米配位化學、新型和功能配合物以及配位超分子化合物的研究。金屬配合物的研究有明顯的應用背景,具有開發(fā)成重大經(jīng)濟效益的潛力。它的基礎(chǔ)和理論性研究也處在現(xiàn)代化學發(fā)展的前沿領(lǐng)域。對下一世紀我國化學學科的發(fā)展。必將產(chǎn)生深遠影響。
老校區(qū)
地址:新鄉(xiāng)市金穗大道51號
電話:0373-5082653
傳真:0373-5082653
郵編:453000
東校區(qū)
地址:新鄉(xiāng)市平原路東段
電話:0373-5056100
傳真:0373-5056100
郵編:453002
南校區(qū)
地址:新鄉(xiāng)市豐華路南段
電話:0373-3552588
傳真:0373-3552501
郵編:453000
掃一掃關(guān)注
一中官方微信