无机化学的今天和未来 ppt课件

1944年，盟军在诺曼底登陆，美国的情报人员了解到德国 的原子武器研究并没有取得大的进展。1945年8月6日和9日， 原子弹在日本广岛和长崎爆炸，许多科学家感到了震撼。
*原子能计划是一项综合性工程, 它涉及到物理学和化学的 各个领域，尤其向无机化学提出了更多的课题：
原子反应堆的建立，促进了具有特殊性能的新无 机材料的合成的研究；
有机金属化合物化学
无机固体化学 物理无机化学 生物无机化学和无机生物化学
★二战后至今（45.9-）,无机化学步入了发
展的黄金时期。
二 无机化学发展的现状和未 来发展的可能方向
1 有机金属化合物化学
现代无机化学中第一个活跃的领域:
1827年就制得了第一个有机金属化合物Zeise盐:
K2[PtCl4] + C2H4 K[Pt(C2H4)Cl3] ＋KCl
中级无机化学
主 讲：张 根 成 教授
Tel. 88233080 E-mail:zgchx406@
化学是在分子、原子或离子等层次上研 究物质的组成、结构、性质以及变化规律和 变化过程中能量关系的科学(现代又扩展到超 分子层次)。无机化学是研究无机物质的组成、 结构、性质以及变化规律的科学。
▼当时出版的无机化学的大全或教科书, 几乎都是无 机化学的实验资料库, 是纯粹描述性的无机化学。
▼无机化学专业的教育也很薄弱, 教师只能讲“存在、 制备、性质、用途” ,学生学起来多不感到兴趣。
这个时期, 无机化学处于萧条时期。
第二次世界大战中美国的曼哈顿工程(原子 能计划 * ) 极大地促进了无机化学的发展。
○在这个时期无机化学家的贡献是:
1 发现新元素 2 合成已知元素的新化合物
3 确立了原子量的氧单位 4 门捷列夫提出了元素周期表 5 维尔纳提出了配位学说
★19世纪中后期是无机化学的建立和发展时期。
大约在1900年到第二次世界大战期间, 无机化学 的进展却是很缓慢的。无机化学家在这段时期没有重 大的建树, 无机化学的研究显得冷冷清清。
同位素工厂的建设, 促进了各种现代分析、分离 方法的发展;
粒子加速器的建造, 推动了超铀元素的合成;
原子能计划的实施, 量子力学和物理测试手段在 无机化学中得到了应用, 无机化学在理论(如周期系理 论、原子分子理论、配位化学理论、无机化学热力学、 无机反应动力学)上也渐趋成熟。
战后和平时期中随着工农业生产的飞跃发展, 无 机化学又不断渗透到其他各种学科而产生了新的边缘 学科, 如:
1941年12月6日，珍珠港事件前一天，罗斯福总统正式批准开 发原子武器的计划。康普顿（Compton）、劳伦兹（Lawrence） 和尤里（Urey）三名诺贝尔奖获得者领衔，在新墨西哥州成立了 阿拉莫斯原子弹研究所，奥本海默被任命为研究所所长，组建了 强大的研究阵容。鲍勃•威尔森、费因曼（FEYNMAN）、费米 、 佩汀等都参加。 1939年9月战争在欧洲爆发，德国军械局把利用 铀裂变制造核武器的研究立项，并招海森堡来领导这个项目。
1952年二茂铁的结构被测定;
近三、四十年本领域的发展十分迅速：
★发现了很多新反应；
★制备了许多新化合物；
★金属有机化学的发展 导致了各种有机合成新方 法的建立；
★使人们对催化过程有 了进一步的了解。
有6人因在本领域的贡献获诺贝尔奖金。
如: Ziegler和Natta因发现烯烃的立体有择催化而 分享了1963年的诺贝尔化学奖。
*第二次世界大战中，美国陆军部主导实施的曼哈顿工程，动员 了当时盟国最优秀的核科学家，历时3年，耗资20亿美元 。其直 接的结果是于1945年7月16日，进行了世界上第一次核爆炸。
1938年12月，德国物理学家哈恩（HAHN）和斯特拉斯曼(STRASSMAN) 在实验中发现，用慢中子照射铀－235原子核会裂变成两个更轻的原子核。这 个过程发生的质量亏损所释放的能量，比相同质量的化学反应要大几百万倍。 丹麦物理学家玻尔（BOHR）获此消息，1939年1月前往普林斯顿高级研究所 访问，将消息带到美国，引起了震动。正处大战（39.9-45.9）爆发前夕，科学家 们非常忧虑。犹太裔物理学家西拉德（SZILARD）、意大利物理学家费米 （FERMI）、匈牙利出身物理学家威格纳（WIGNER）和特勒（TELLER）等 意识到绝不能让纳粹率先拥有。西拉德和威格纳想到应尽快与比利时方面联 系，不把铀卖给德国。 1939年7月西拉德和威格纳在爱因斯坦劝说下 ，决定 将信改寄给罗斯福总统。罗斯福于1939年10月19日下令成立了一个铀元素顾 问委员会，并任命国家标准局长布里格斯（Briggs）担任该委员会的主席。 1940年2月到1941年11月，陆海军方面共支持了16项科学家们的研究，总金额 达到30万美元。
Ziegler－Natta 催化剂是一个烷基铝和三氯化钛 固体的混合物, 可在低压下生产聚乙烯和聚丙烯, 其 作用机制被认为是乙烯或丙烯聚合时的链增长的顺位 插入机制, 增长中的链与单体分子往复于两个顺式配 位之间(这个机制让人联想到一台在分子水平上起作 用的纺车) 。
丙烯在Ziegler Natta 催化剂作用下聚合生成聚丙烯:
无机化学的今天和明天
一 无机化学的沿革
二 无机化学发展的现状和 未来发展的可能方向
三 现代无机化学发展的学； 1828年武勒由氰酸铵制得尿素,
NH4OCN NH2CONH2
动摇了有机物只是生命体产物的观点, 有机化学应运而生；
为研究无机物和有机物的性质和反应的一般规律, 产生了新的化学分支──物理化学 (物理化学通常是以1887 年德国出版«物理化学学报»杂志为其标志)；
首先是在TiCl3晶体中Ti原子上产生配位空位；丙烯分子 在Ti原子的空位上配位，形成一个四中心的过渡态，烷基 迁移到丙烯上,得到一个新的Ti－烷基配合物。在Ti离子重 新出现的空位上再被丙烯分子配位，接着又进行烷基的迁 移,如此循环不断,最后得到聚丙烯。
这一聚合反应的重要特点是由于受到配位在 Ti离子上的 R和Cl－配体空间位阻的影响, 使得丙烯的配位和烷基的迁移 只能以一定的方式进行, 从而得到立体定向的聚合物。