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著名有机化学家蒋锡夔蒋锡夔先生是世界著名物理有机化学家和有机氟化学家，中国物理有机化学和有机氟化学的奠基人之一;他参与研制了国防急需的氟橡胶，领衔团队获得了当时空缺4年的国家自然科学一等奖。
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著名有机化学家蒋锡夔蒋锡夔院士1926年9月5日出生于上海，1947年毕业于上海圣约翰大学，1952年获美国西雅图华盛顿大学博士学位，之后在美国凯劳格公司任研究员。
1955年冲破美国政府的阻挠回到祖国，先后在中国科学院化学研究所和上海有机化学研究所从事科研工作，1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。
在美国工作期间，蒋锡夔发明了氟烯与三氧化硫反应合成磺内酯的新反应，至今仍被广泛应用于工业生产中。
回国后至20世纪70年代末期，蒋锡夔主要致力于国防建设氟材料的研制工作，研制成功了一系列氟橡胶、氟塑料，为祖国的国防工业作出了重要贡献。
20世纪80年代以来，他的研究工作主要集中在物理有机化学领域，尤其是在疏水—亲脂作用驱动的有机分子簇集、自卷以及解簇集现象和自由基化学中的取代基自旋离域参数的建立和应用方面，取得了杰出的成就，先后获得中国科学院自然科学奖一等奖两项(1999年、2001年)，国家自然科学奖一等奖一项(2002年)，上海市科技功臣(2005年)，中国化学会物理有机化学终身成就奖(2011年)等多项奖励和荣誉。
基础教育中西合璧1926年9月5日，蒋锡夔出生在上海。
蒋家原来在南京城里是一个富裕的大家庭，自称“金陵蒋氏”。
在晚清末年，蒋氏家族从南京迁往上海。
他们在上海主要从事房地产业，并且一直经营到20世纪30年代，这是整个蒋氏家族事业最旺盛的时期。
出生在一个殷实富足的家庭里，蒋锡夔的童年过得无忧无虑。
作为国学家、诗人的父亲蒋国榜一直以孔子思想和传统的道德观念来教育蒋锡夔，而曾经是一名非常出色的教育工作者的母亲冯乌孝女士则为儿子精心挑选了上海当时具有先进教育理念的特色学校。
化学的领域无机有机和物理化学的探索化学作为一门自然科学，研究物质的组成、结构、性质、变化规律以及它们与能量的关系。
在化学的广阔领域中，无机化学、有机化学和物理化学是三个重要的分支。
本文将对这三个领域进行探索和介绍。
一、无机化学的探索无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质和反应规律的学科。
无机物质包括金属及其化合物、非金属元素、无机非金属化合物等。
在无机化学的探索中，科学家们致力于发现新的化合物、研究无机物质的物理特性和反应机理等。
无机化合物的广泛应用领域包括医药、材料科学、环境保护等。
二、有机化学的探索有机化学是研究碳基化合物的组成、结构、性质和变化规律的学科。
有机物质是由碳原子和氢原子为主要成分构成的化合物，同时可能还含有氧、氮、硫等元素。
有机化学的探索主要包括对有机化合物的合成、性质和反应机制的研究。
有机化学在药物合成、化妆品、农药等领域有着广泛的应用。
三、物理化学的探索物理化学是研究物质的物理性质、化学性质及其相互关系的学科。
物理化学的探索主要包括对物质性质与量的关系、化学反应动力学、热力学和量子化学等方面的研究。
物理化学的应用范围广泛，包括电化学、催化剂研究、能源存储等。
在无机有机和物理化学的探索中，科学家们通过实验、理论推导等手段不断拓展化学的边界。
例如，无机化学领域的科学家发现了金属催化剂在化学反应中的重要作用，为催化剂设计和开发提供了指导；有机化学领域的科学家则成功地合成了许多具有重要药物活性的化合物，为新药研发做出了贡献；物理化学领域的科学家们则研究了物质的光谱性质，为分析化学提供了重要的工具。
综上所述，无机有机和物理化学是化学领域中重要的探索方向。
通过对无机物质、有机物质和物质性质的深入研究，我们可以更好地理解和应用化学原理，推动科学技术的进步和社会的发展。
因此，继续在这些领域进行深入研究将是化学领域持续发展的重要保障。
21世纪物理有机化学的发展与展望摘要：本文论述了当前物理有机化学各个主要领域的研究工作，指出物理有机化学是相当重要的基础学科。
并且对21世纪的物理有机化学作出了展望。
关键词：物理有机化学、进展。
1、前言物理有机化学是用物理化学的方法研究有机化学问题的科学, 是一门涉及有机合成化学、金属有机化学、生物有机化学、高分子化学、超分子化学、有机光化学、药物化学和计算化学的学科。
它研究有机化学反应为什么发生和如何发生, 从中找出规律, 指导设计、合成新的物种, 预见和发现新的有机化学现象。
物理有机化学的研究主要涉及三个方面:(1) 有机化合物的结构与性能的关系现代光谱、波谱和显微技术的发展为表征分子结构提供了基础。
化合物的结构决定着性能, 包括化学反应性(立体效应、电子效应、溶剂效应)、物理性能(光、电、磁性能)、生命功能等。
(2)反应机理和活泼中间体时间分辨技术(时间分辨电子光谱、红外光谱和拉曼光谱、NMR、ESR、X 衍射) 的发展和普及, 为研究化学反应的全过程提供了手段, 对原有的各种反应机理和活泼中间体(协同反应、自由基反应、离子型反应、卡宾反应、金属络合物、叶立德反应、电子转移反应等) 的认识将继续发展。
计算化学在确定分子结构和反应机理方面有着实验不可替代的作用。
(3)分子间弱相互作用和超分子化学包括基元结构的设计和合成、分子间弱相互作用的加和与协同产生的方向性和选择性、分子组装和分子识别、超分子的结构和表征、超分子体系的信息功能和用途等问题, 为物理有机化学创造了新的机遇。
2、21世纪物理有机化学的发展及展望和二十世纪的物理有机化学相比，现在的物理有机化学是从更广泛、更深刻的视角看待结构/活性关系和反应中间体、反应机理的研究，把研究的对象从简单的有机分子和均相溶液中的有机化学反应扩展到包括生物大分子、材料大分子和分子聚合物中的反应，扩展到分子间弱相互作用的研究。
有机合成和物理有机化学是有机化学的经和纬。
自然科学十个领域自然科学是指研究自然世界及其规律的一门科学，是人类认识和改造世界的重要途径之一。
自然科学涵盖广泛，包括物理学、化学、生物学、天文学、地球科学、数学、计算机科学、气象学、地理学和环境科学等十个领域，下面就为大家介绍这十个领域的基本内容。
一、物理学物理学是研究物质的本性和规律的学科，分为经典物理学和现代物理学。
经典物理学包括力学、热力学、电磁学等，而现代物理学则涉及量子力学、相对论等前沿领域，并在实践中应用于计算机、通信、能源等众多领域。
二、化学化学是研究物质变化规律的学科，研究内容涉及分析化学、物理化学、有机化学等多个方向。
化学应用广泛，如合成化学、材料化学、药物化学、食品化学、环境化学等，是促进工业、医药等各行各业发展的重要科学。
三、生物学生物学是研究生命现象及其规律的学科，研究内容涵盖细胞生物学、分子生物学、遗传学、生态学等方向。
生物学在医学、农业、环境保护等方面发挥着重要作用。
四、天文学天文学是研究宇宙、恒星、行星、星系等天体及其发展演化规律的学科。
现代天文学已经发展到了非常前沿的领域，如黑洞、暗物质、暗能量等研究，为人类认识宇宙提供了宝贵的资料。
五、地球科学地球科学是研究地球及其运动、变化等自然现象的学科，包括地质学、气象学、海洋学等多个方向。
地球科学使人们能够更好地了解自然环境，开展国土综合治理、资源开发利用等工作。
六、数学数学是研究数量、结构、变化及空间和形式的学科。
数学有广泛的应用，如工程设计、金融市场分析、流行病传播预测、图像处理等，是现代科学技术、经济文化和社会发展中不可或缺的一门学科。
七、计算机科学计算机科学是研究计算机的原理、算法、应用与设计等的学科，已经成为现代社会不可或缺的一部分。
计算机科学有许多分支领域，如计算机网络、人工智能、机器学习等，广泛运用于信息技术、金融、医药、军事等方面。
八、气象学气象学是研究气候、天气、大气环流等气象现象的学科，是指导农业、交通等领域中气象灾害防御和资源利用的重要基础。
物理有机化学的前沿领域-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN物理有机化学前沿领域两个重要方面--有机分子簇集和自由基化学的研究由中国科学院上海有机化学研究所蒋锡夔等完成疏水亲脂相互作用（HLI）是分子间主要的弱相互作用之一，也是导致宇宙间生命现象形成的基本作用力之一。
深入了解HLI对研究生命科学、理解生命现象及某些生理、病理过程有根本性的意义，在有机合成、化合物分离和超分子化学中也有重要的地位。
而有机分子的簇集和自卷是研究HLI最基本和最简单的模型，它们直接影响受物分子的反应性和生物功能，所以用物理有机化学的概念和方法来研究它们，是研究HLI最好的途径之一，并且可以用这一简单的理论模型来研究模拟生命现象中的某些物理和化学变化过程，如课题组已发现动脉粥样硬化斑块的组成和胆固醇酯类化合物的共簇集倾向性直接有关。
而解簇集概念的提出和有效解簇剂的研究又为治疗动脉粥样硬化疾病的药物分子设计提供有益的启示。
因此这是物理有机化学前沿领域及和生命科学有关的十分重要的研究方面之一。
有机化合物结构性能关系的研究是物理有机化学的核心内容之一。
课题组通过取代三氟苯乙烯体系的研究，真正拆分了取代基的极性和自旋离域效应，建立了一套迄今种类最多、最可靠的取代基自旋离域参数σJJ·，成功应用于自由基反应和波谱参数的相关分析中，并用双参数方程的p+/pJJ·比值作为取代基极性和自旋离域效应相对权重的判别尺度，将自由基反应分为四类，成功解决了长期困扰自由基化学界如何评估这两种效应的重大问题。
该项目课题组自80年代初深入系统地开展了物理有机化学前沿领域两个重要方面--有机分子簇集和自由基化学的研究，他们选用了有机分子的簇集和自卷现象作为研究疏水亲脂相互作用的简单和基本模型，在发展了临界簇集浓度（CAgC）和临界共簇集浓度（CoCAgC）定量测定的基础上，用水解动力学和荧光探针等方法对影响有机分子簇集、共簇集、自卷曲等的分子结构因素、溶剂效应、盐效应和温度等进行了详细和系统的研究，取得了一系列创新成果。
化学中的物理化学和有机化学化学是一门极其繁复的科学，其中就包括物理化学和有机化学两个分支。
本文就来探讨一下这两个分支的基本原理和应用。
一、物理化学物理化学是研究物质的宏观性质和微观结构与其化学反应规律之间的关系的学科。
其中包括热力学、化学热力学、化学动力学、电化学、量子化学等分支。
1. 热力学热力学是一门研究物质和能量相互关系的科学，也是物理化学中最基础的分支之一。
其中包括热力学定律、热力学函数等概念。
热力学的应用非常广泛，在环保、能源、材料等领域都能发挥很大的作用。
2. 化学热力学化学热力学是研究化学反应热力学行为的科学。
它主要涉及到反应焓、反应熵、反应自由能等概念。
化学热力学的应用非常广泛，尤其是在药物合成、材料研究等领域都有很大的用武之地。
3. 化学动力学化学动力学是研究化学反应速率及其影响因素的科学。
其研究对象主要是反应机理和反应速率。
化学动力学的应用非常广泛，包括药物合成、工业生产等。
4. 电化学电化学是研究化学反应和电能之间相互关系的学科。
其研究对象包括电解、电化学反应等。
电化学的应用非常广泛，包括电池、电容器、电解制氢等。
5. 量子化学量子化学是研究原子、分子等微观粒子的运动规律和能级变化的科学。
其研究对象主要是量子力学在化学中的应用，如化学键、反应动力学等。
二、有机化学有机化学是研究有机物质的结构、性质及其反应规律的学科。
有机化学的研究对象主要是碳元素的有机化合物。
有机化学是一门非常广泛的学科，其研究对象包括天然产物、生命体系中的分子以及各种药物、材料等。
1. 有机化合物的命名有机化合物的命名方法是有机化学中非常基础的一块知识，其通过对化合物分子结构的描述来确定其分子式和命名。
2. 有机反应有机反应是指有机化合物之间或有机化合物与其他化合物相互作用产物的过程。
有机反应可分为加成反应、消除反应、取代反应、重排反应等多种类型。
3. 手性化学手性化学是研究化学物质中存在的对映异构体结构与性质的学科。
化学领域中的新材料研究新材料是化学领域近年来的研究热点之一。
随着技术的不断发展和市场的需要，新材料的研究越来越引起人们的重视。
新材料的研究可以为各行业带来更加优秀的性能和效果，提高产品的竞争力，也可以为环境保护和节能减排做出贡献。
化学领域中的新材料可以分为多个子领域，下面将介绍其中几个主要的领域。
一、有机材料有机材料是化学领域中的一个热点研究领域，主要用于电子、光电、非线性光学和光电子器件中。
有机材料通常具有独特的光电性质，可以被设计成为发光材料，也可以被应用于荧光探针、生物传感器等领域。
常见的有机材料有OLED材料和聚合物材料。
OLED是一种有机发光二极管，其具有高亮度、高对比度、低功耗等优点，被广泛应用于电子产品的显示领域。
聚合物材料则可以用于生物传感器和微型设备中，如生物芯片和微流控芯片等。
二、无机材料无机材料包括半导体、纳米材料、陶瓷等。
半导体材料主要被应用于太阳能电池、光电器件等领域，其特殊的电学性质使其具有优异的性能。
纳米材料则可以制备成为纳米管、纳米颗粒、纳米线等形式，其超小的尺寸使其具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于药物传递、光伏、催化剂等领域。
陶瓷材料则可以用于高温部件、防弹材料、陶瓷刀具等领域。
三、功能复合材料功能复合材料是由两种或以上的材料组合而成，其通过不同的组合方式可以赋予材料特殊的功能和性质。
其中最有代表性的是纳米复合材料。
纳米复合材料是将纳米材料与其他组分进行混合制备而成的复合材料，其具有高强度、高导电性、高导热性等独特的物理和化学性质。
纳米复合材料的研究应用涉及到多个领域，如催化、传感器、工程材料等。
其应用前景广阔，可以为多个领域带来福音。
四、仿生材料仿生材料是通过模仿自然界的生物材料制备而成的材料。
它们具有与自然界相似的结构和功能，可以用于仿制生物器官、生物机器人、新型传感器等领域。
仿生材料拥有较好的生物相容性和可控性，能够真实地模拟自然界中的组织和器官。
目前，仿生材料的研究应用已经涉及到多个领域，其在医学、机器人、人工智能等领域有着广泛的应用前景。
化学领域的优秀专业介绍
在化学领域中，存在着一些极其重要且备受推崇的专业领域，这里介绍化学最厉害的四个专业，它们在科学研究和工业应用中发挥着至关重要的作用。
1. 有机化学专业
有机化学是化学领域中的一大支柱，研究有机物的结构、性质及其反应。
有机物构成了生命的基础，如蛋白质、碳水化合物等都是有机物质。
有机化学专业的学生学习有机物的合成、性质及应用，广泛涉及到医药、材料和化工等领域。
2. 分析化学专业
分析化学是化学领域中的一个关键领域，研究各种物质的成分和结构。
分析化学专业的学生学习一系列分析方法和技术，如色谱、光谱和电化学等，这些方法广泛应用于环境检测、食品安全和药物研究等领域。
3. 物理化学专业
物理化学研究物质的性质、变化和相互作用的物理规律，是化学的基础。
物理化学专业的学生学习热力学、动力学、量子化学等内容，通过理论和实验方法探索物质世界的奥秘，推动化学技术的发展与创新。
4. 环境化学专业
环境化学是关注环境中化学物质影响的专业领域，研究环境中的污染物质、生物与化学物质的相互作用以及环境保护的策略和方法。
环境化学专业的学生学习环境监测技术、污染控制方法等，致力于保护环境、改善人类生态环境。
这四个专业在化学领域中占据重要地位，为社会发展和人类福祉做出了巨大贡献。
希望更多的学子可以加入这些专业，为化学事业的发展贡献自己的力量。
有机化学的发展前沿余敏 145924有机化学的研究对象是有机化合物, 它研究有机化合物的组成、结构、性质、合成、变化，以及伴随这些变化所发生的一系列现象。
20世纪的有机化学，从实验方法到基础理论都有了巨大的进展，显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。
世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。
其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中，直接或间接地为人类提供了大量的必需品。
与此同时，人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。
展望未来，有机化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程，有机化学将会得到更迅速的发展。
有机化学的迅速发展产生了不少分支学科，包括有机合成、金属有机、元素有机、天然有机、物理有机、有机催化、有机分析、有机立体化学等。
下面就其中的一部分分支学科来说，了解有机化学的发展前沿和研究热点。
(1)有机合成化学这是有机化学中最重要的基础学科之一，它是创造新有机分子的主要手段和工具，发现新反应、新试剂、新方法和新理论是有机合成的创新所在。
1828年德国化学家维勒用无机物氰酸铵的热分解方法，成功地制备了有机物尿素，揭开了有机合成的帷幕。
100多年来，有机合成化学的发展非常迅速。
有机合成发展的基础是各类基本合成反应，不论合成多么复杂的化合物，其全合成可用逆合成分析法分解为若干基本反应，如加成反应、重排反应等。
每个基本反应均有它特殊的反应功能。
合成时可以设计和选择不同的起始原料，用不同的基本合成反应，获得同一个复杂有机分子目标物，起到异曲同工的作用，这在现代有机合成中称为“合成艺术”。
在化学文献中经常可以看到某一有机化合物的全合成同时有多个工作组的报导，而其合成方法和路线是不同的。
那么如何去评价这些不同的全合成路线呢?对一个全合成路线的评价包括：起始原料是否适宜，步骤路线是否简短易行，总收率高低以及合成的选择性高低等。
有机化学研究前沿——手性合成技术宇宙是非对称的，如果把构成太阳系的全部物体置于一面跟随着它们的各种运动而移动的镜子面前，镜子中的影像不能和实体重合。
……生命由非对称作用所主宰，我能预见，所有生物物种在其结构上、在其外部形态上，究其本源都是宇宙非对称性的产物。
——Louis PasteurPasteur在一百多年前所言极是，自然界的基本现象和定律由手性产生。
就此而言，两个对映的具有生物活性的化合物在手性环境中常常有不同的行为。
由于这个原因，也是为了“手性经济”，许多研究者致力于不对称合成的研究。
具体而言，以分子内不对称诱导为基础的立体选择性合成已在有机化学合成中起着重要的作用并得到充分的理解。
相比之下，虽然已做出一些成就，我们对不对称的分子间传递的理解目前仍处在开始阶段。
一、手性的发展历史立体化学的发展可追溯到19世纪。
在1801年,法国矿物学家Hauy就注意到，水晶晶体显示半面现象。
这意味着可以认为，晶体的某些小平面排列为不可重合的物体，那些物体和实体与镜像的关系是相似的。
1809年，法国物理学家Malus 观察到了由水晶晶体引起的偏光效应。
1812年，另一位法国物理学家Biot发现，沿着与晶体轴垂直的方向切下的水晶片能使偏振光平面旋转某一角度，角度的大小和晶体片的厚度成正比。
右型和左型的水晶晶体以不同的方向使偏振光旋转。
1815年，Biot将这些观察延伸到纯的有机物的液体或其溶液。
他指出，由水晶晶体引起的旋光和由他研究的有机化合物溶液引起的旋光之间有些不同：由水晶引起的旋光是整个晶体的性质，而由有机物质引起的旋光则是单个分子的性质所致。
1846年Pasteur察到，右旋的酒石酸晶体有相同取向的半面。
他假定，酒石酸盐的半面结构必定和它的旋光能力有关系。
1848年，Pasteur从外消旋混合物中分离了（+）/（-）—酒石酸的钠铵盐的晶体。
通过缓慢蒸发外消旋酒石酸的水溶液，形成了大颗粒的晶体，并表现出和水晶相似的显著的半面现象，。
现代物理有机化学现代物理有机化学是一门对实际应用非常重要的学科，它结合了物理学和有机化学，为科学家们提供了一系列关于一些重要分子的研究方法。
它致力于研究分子的结构、性质和反应特性。
从原子分子的结构、气体的分子运动、求解量子力学方程的算法，到表面化学、光解反应等，现代物理有机化学涉及非常广泛的领域。
现代物理有机化学较其他专业更加综合，它包括：1）计算化学：通过数值计算解决化学问题；2）理论化学：通过推导出的方程系统来研究原子分子的性质；3）实验物理有机化学：对分子的构型和性质进行实验测量；4）发展新的有机合成方法：发展合成反应的机理和来源，构建新的催化剂，使合成可控化、效率更高等。
现代物理有机化学可以帮助科学家们了解分子的结构和性质，探索合成反应的机理，研究新型催化剂，掌握反应条件，并改进反应条件，从而满足合成反应的应用需求。
它被广泛用于生物技术、制药、材料、环境、农业等方面的开发，其中生物技术、制药和材料技术是现代物理有机化学最主要的应用领域。
生物技术方面，现代物理有机化学可以用来研究和分析小分子和大分子的结构，并通过研究和调控分子的结构来让基因表达更为有效；在制药方面，它可以帮助探索新药物结构，从而提高新药的安全性和药效；在材料方面，现代物理有机化学可以帮助我们通过改变分子的结构，制备出具有理想性能的材料，给人们的日常生活带来更多的便利。
此外，现代物理有机化学还可以用于研究新型能源和环境污染防治技术，帮助开发出更加可持续的能源和更有效的环境防护技术。
它在农业方面也有所作为，可以改进现有农药的副作用，并开发出新型农药，使其安全、高效。
总之，现代物理有机化学是一门贯穿物理学和有机化学的交叉学科，它在实验、理论、计算上都有着丰富的内涵，承担着重要的应用任务，亟需广大科学家们的传承和发展。
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物理化学（070304）专业博士研究生课程教学大纲课程名称：物理化学前言（Frontiers of Physical Chemistry)课程编号：B07030402学分：4总学时数：80开课学期：第1-2学期考核方式：课程论文与笔试结合课程说明：（课程性质、地位及要求的描述）。
“物理化学前言（Frontiers of Physical Chemistry)”是化学系物理化学专业博士研究生专业学位课程之一。
现代物理化学是研究所有物质体系的化学行为的原理、规律和方法的学科。
涵盖从微观到宏观对结构与性质的关系规律、化学过程机理及其控制的研究。
它是化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科领域的理论基础。
在物理化学发展过程中，逐步形成了若干分支学科：结构化学，化学热力学，化学动力学，液体界面化学，催化，电化学，量子化学等。
20世纪的物理化学随着物理科学发展的总趋势偏重于微观的和理论的研究，取得不少起里程碑作用的成就，如化学键本质、分子间相互作用、分子结构的测定、表面形态与结构的精细观察等等。
目前有三个方面的问题：一是宏观和介观研究应该加强；二是微观结构研究要由静态、稳态向动态、瞬态发展，包括反应机理研究中的过渡态问题，催化反应机理与微观反应动力学问题等；三是应该参与到复杂性研究中去，在物质体系中化学复杂性是直接关系人类生存与进步的，也是可以用实验方法研究的。
总之，留给21世纪物理化学家的问题甚多。
教学内容、要求及学时分配：本课程总学时为80学时，4学分；授课手段：课堂讲授为主，并通过观看录像；课外活动：专题讨论、课程小论文及参观等；考试方式：课程论文与笔试结合。
第一篇结构化学（8学时）单分子化学物理生物大分子间的相互作用动力学问题过渡金属团簇的最新发展动态和趋势浅谈结构化学的发展及其与配位超分子化学的关系纳米尺度分子工程研究纳米科技的兴起与物理化学学科的发展机遇第二篇理论与计算化学（8学时）新世纪物理化学学科前沿与发展趋势——理论与计算化学量子化学领域的一些前沿问题和发展趋势纳米结构材料的线性和非线性光学响应介观化学体系中若干重要复杂性和非线性问题研究计算机模拟方法及其在物理化学中的应用线性标度电子结构方法应当进一步加强处理复杂化学体系的理论方法研究生物物理化学与新药发现有机/高分子光电功能材料的基本理论问题价键理论方法的研究进展与展望密度泛函理论的前沿和发展趋势多酸化学与分子设计非平衡态系统及不可逆过程物理化学的理论基础——化学反映体系的随机热力第三篇催化科学（8学时）催化学科前沿与发展趋势浅议多相手性催化前沿和发展趋势光催化学科的前沿与发展趋势离子液体物理化学——物理化学学科发展的新方向用于石油炼制和石油化工领域的新兴催化材料二氧化碳的温和活化与碳酸酯的合成多相催化研究中的理论计算方法多相催化材料发展的一个新方向——从负载型纳米催化剂到纳米复合型或纳米建筑型催化剂生物催化技术的发展趋势及前景有机-无机杂化介孔材料在催化领域的发展现状及趋势不对称催化反应的应用基础研究项目催化的纳米特性第四篇分子动力学与动态学（8学时）面向新世纪的物理化学学科前沿与发展趋势和分子反应动力学研究前沿量子分子动力学立体化学反应动力学分子动态结构发展的新趋势第五篇胶体与界面科学（8学时）关于胶体科学重点课题的几点想法用溶致液晶组建纳米材料的新途径溶液中两亲分子有序组合体结构、性质的调控与应用利用有机模板合成具有特定形态、结构的无机材料表面科学的研究现状与未来发展趋势界面分子组装第六篇电化学（8学时）纳米结构半导体材料的光电化学二相界面固体电解质膜的形成与性质调制腐蚀电化学及其研究方法的前沿与趋势液/液界面电化学的进展及其发展趋势纳米材料原子排列结构层次的电化学催化离子电池的进展初探纳米电化学之发展第七篇分子聚集体化学（8学时）基于主客体作用的荧光传感器研究进展空心结构的金属纳米颗粒的制备和性能超分子化学有机分子和高分子的光物理和光化学性质及其在超高压条件下的特殊行为有机纳米结构的构建及其光电性能研究第八篇复杂体系的热力学（8学时）复杂流体的若干物理化学问题超临界流体和离子液体化学热力学及其在绿色化学与技术中的作用第九篇新材料及新能源中的物理化学（8学时）太阳能光催化分解水制氢研究基于生物学原理与材料的微纳米结构制造（合成）原理与方法纳米电子学氢能与燃料电池技术现状和发展趋势关于移动氢源基础研究的若干看法高能二次电池的前沿与发展趋势纳米多孔材料的研究现状及发展趋势具有高水热稳定性和高催化活性的新型有序介孔催化材料纳米化学——机遇和挑战有机/聚合物激光材料与激光器中温固体氧化物燃料电池第十篇物理化学中的方法与技术（8学时）介绍“物理化学年度评论”微米尺度固液体系的物理化学问题和创新契机化学生物学给物理化学带来新的发展机遇单分子力谱：从分子、界面到超分子结构质谱与气相离子化学核磁共振波谱学前沿和发展趋势物理化学的现状和发展趋势教材或主要参考书目：教材：梁文平，杨俊林，陈拥军，李灿主编. 新世纪的物理化学--学科前沿与展望. 北京：科学出版社，2004.主要参考书目：[1] 中国科学院化学学部，国家自然科学基金委化学科学部(组织编写). 展望21世纪的化学.北京：化学工业出版社，2000.[2] 大学化学编辑部编. 今日化学. 北京：高等教育出版社，2001.[3] 白春礼. 纳米科技现在与未来. 成都：四川教育出版社，2001.[4] 吴越. 催化化学（上下册），北京：科学出版社，2000.[5] 韩德刚，高执棣，高盘良. 物理化学. 北京：高等教育出版社，2001.[6] 游效曾，孟今庆，韩万书. 配位化学进展. 北京：高等教育出版社，2000.[7] 徐如人，庞文琴. 无机合成与制备化学. 北京：高等教育出版社，2001.[8] 辛勤. 固体催化剂研究方法. 北京：科学出版社，2004.[9] 魏运洋，李建. 化学反应机理导论. 北京：科学出版社，2003.[10] 周公都，段连运. 结构化学基础. 北京：北京大学出版社，2002.（大纲起草人：王小芳大纲审定人：薛岗林）。
物理有机化学的前沿领域.doc物理有机化学是一门交叉学科，融合了物理学和有机化学的理论、方法和技术。
它旨在通过物理学的手段研究有机分子之间的相互作用和反应机制，揭示化学反应的动力学、热力学和结构变化过程，以及有机材料的光电性能和功能。
下面分别介绍物理有机化学的几个前沿领域。
1. 分子动力学模拟分子动力学模拟是物理有机化学的基础和核心，它通过数值计算的方法模拟分子系统的时间演化和热力学性质。
最近几年，随着计算机硬件和软件的进步，分子动力学模拟越来越成熟和精确，能够预测分子的构象、自组装和反应过程。
例如，采用分子动力学模拟可以研究共轭聚合物的力学性质、传输性质和纳米结构演化；也可以预测分子在有机杂化太阳能电池中的吸附、扩散和电荷分离行为。
2. 有机材料的光电性能有机材料的光电性能是物理有机化学的另一个研究方向。
有机分子在吸收光子后会出现电荷分离、载流子运输和复合等光电过程，这些过程直接影响了有机光电器件的性能。
近年来，研究者们通过设计新型有机分子、改变界面结构和制备新型结构的电极等方法，成功提高了有机光电器件的效率和稳定性。
例如，全有机钙钛矿太阳能电池、量子点敏化太阳能电池和有机光电晶体等具有高效光电转换和新颖性能的材料不断涌现。
3. 生物大分子的结构和生物学功能物理有机化学还可以应用于研究生物大分子的结构和生物学功能。
结构生物学是利用物理化学和生物学的相互作用研究生物大分子结构和功能的一门交叉学科。
采用一系列物理方法，例如X射线晶体学、核磁共振、电子显微镜等，可以解析生物大分子的高分辨结构，并进一步揭示结构和生物学功能之间的关系。
例如，利用X射线晶体学技术解析了许多重要膜蛋白的高分辨结构，这有助于设计和研制新型的治疗药物和抗生素。
4. 量子化学计算量子化学计算是利用量子力学的原理模拟化学反应和反应机理，是物理有机化学的重要分支。
采用量子化学计算方法可以研究化学反应的动力学和热力学性质，预测反应路径和产物，同时也可以解析分子的电子结构和反应机制。
物理化学的最新进展物理化学是化学的一个重要分支，其研究对象是物质的基本性质、结构和变化规律。
随着科技的不断发展和进步，物理化学领域也在不断拓展和深入，我们现在将重点介绍一些物理化学最新的进展和成果。
一、表面化学和催化表面化学和催化技术是当前化学领域的热点，近年来在这个领域的研究中取得了许多突破性的进展。
例如，利用表面增强拉曼光谱（SERS）技术来实现高灵敏度检测分子，这项技术结合了纳米材料的优异性质和分子光谱学的精确性，用于检测分子的灵敏度可达到10^-18 M级别。
此外，随着光子晶体这一新型材料的发展，人们在催化反应中的应用也取得了突破性进展，光子晶体具有可调节的反射光波长和大的比表面积等特性，可用作高效的催化剂。
二、材料化学近年来，随着材料化学领域的飞速发展，很多新型材料不断涌现。
例如，石墨烯作为一种二维碳材料，具有极高的导电性、硬度、柔韧性和热导率，在电子器件、催化剂、锂离子电池、生物医学和传感等领域都有很好的应用前景。
此外，人们还在探索一些新型材料，如二维大环芳烃，这些材料具有超薄的厚度、高度可调的孔径和直径，可用于分子吸附、有机合成和光催化等领域。
三、计算化学计算化学是物理化学中的一个重要分支，它利用数学和计算机模拟技术，对化学反应和分子结构进行研究。
随着计算机计算能力的不断提高，基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算在计算化学领域中的应用日益广泛。
例如，人们运用DFT计算方法研究了多种生物酶催化反应的机理，并且预测了新型催化剂的活性和选择性。
此外，还有基于人工智能和机器学习的计算方法，这些新的计算方法在材料预测和分子设计等领域的应用正在不断拓展。
四、环境化学环境化学是研究环境与物质及其反应、转化和吸附等基本规律的科学研究领域。
近年来，人们对环境污染源的探测和净化技术进行了深入研究。
例如，人们开发了一种基于多重孔道吸附体的水污染物过滤技术，这种技术具有高吸附效率、低能耗和可重复使用等特点。
物理有机化学前沿领域两个重要方面--有机分子簇集和自由基化学的研究由中国科学院上海有机化学研究所蒋锡夔等完成
疏水亲脂相互作用（HLI）是分子间主要的弱相互作用之一，也是导致宇宙间生命现象形成的基本作用力之一。
深入了解HLI对研究生命科学、理解生命现象及某些生理、病理过程有根本性的意义，在有机合成、化合物分离和超分子化学中也有重要的地位。
而有机分子的簇集和自卷是研究HLI最基本和最简单的模型，它们直接影响受物分子的反应性和生物功能，所以用物理有机化学的概念和方法来研究它们，是研究HLI最好的途径之一，并且可以用这一简单的理论模型来研究模拟生命现象中的某些物理和化学变化过程，如课题组已发现动脉粥样硬化斑块的组成和胆固醇酯类化合物的共簇集倾向性直接有关。
而解簇集概念的提出和有效解簇剂的研究又为治疗动脉粥样硬化疾病的药物分子设计提供有益的启示。
因此这是物理有机化学前沿领域及和生命科学有关的十分重要的研究方面之一。
有机化合物结构性能关系的研究是物理有机化学的核心内容之一。
课题组通过取代三氟苯乙烯体系的研究，真正拆分了取代基的极性和自旋离域效应，建立了一套迄今种类最多、最可靠的取代基自旋离域参数σJJ·，成功应用于自由基反应和波谱参数的相关分析中，并用双参数方程的p+/pJJ· 比值作为取代基极性和自旋离域效应相对权重的判别尺度，将自由基反应分为四类，成功解决了长期困扰自由基化学界如何评估这两种效应的重大问题。
该项目课题组自80年代初深入系统地开展了物理有机化学前沿领域两个重要方面--有机分子簇集和自由基化学的研究，他们选用了有机分子的簇集和自卷现象作为研究疏水亲脂相互作用的简单和基本模型，在发展了临界簇集浓度（CAgC）和临界共簇集浓度（CoCAgC）定量测定的基础上，用水解动力学和荧光探针等方法对影响有机分子簇集、共簇集、自卷曲等的分子结构因素、溶剂效应、盐效应和温度等进行了详细和系统的研究，取得了一系列创新成果。
特别是他们提出了静电稳定化簇集体，解簇集和溶剂促簇能力等一系列重要的创新概念，这些概念对理解分子间的弱相互作用具有重要的理论意义，同时还对有机合成反应的设计和理解有机分子在生命体内的作用等有重要的指导作用。
如他们首先提出只有带有相反电荷的长链碳氢分子可以在疏水亲脂相互作用和静电作用下形成
静电稳定化簇集体（ESAg），ESAg是此类有带有相反电荷的表面活性剂组成的＋/－混合胶束的前体或预胶束，测定了不同阶段的簇集数。
这是对疏水亲脂相互作用理论和胶束化学的重要发展。
利用分子自卷的概念，他们首次成功地合成了17元大环，并发现由分子自卷引起的"大环邻基参与" 催化加速羧酸酯水解反应速度和共簇集接近效应促进分子内激基缔合物形成的过程。
更为有意义的是通过分子自卷引起的胆固醇脂类化合物的"链可卷效应"研究，他们首先提出引起动脉粥样硬化疾病的罪魁祸首胆固醇脂和甘油三脂类化合物的共簇集倾向性直接和它们在动脉粥样硬化斑块中的组成有关。
这是首次用物理有机化学的概念，在分子水平上来解释生命过程中的现象。
解簇集概念的提出和应用是他们对疏水亲脂相互作用理论的又一重要发展。
他们提出一定结构的有机分子可以分散或破坏已经形成的有机分子簇集体，这一解簇集现象可以通过它们对簇集体探针的动力学行为和荧光光谱行为的影响来进行研究。
他们提出了解簇集的机制，根据这一机制的推理，他们研究了各种不同结构的化合物的解簇集效率，找到了一系列有效的解簇剂。
这对治疗动脉粥样硬化疾病药物的分子设计具有重要的理论启示意义。
在这一领域中的创新研究内容还包括建立了许多簇集和相关因素的线性关系，涉及链长、温度和溶剂促簇能力（SAgP）。
还研究了在疏水亲脂相互作用下，有机簇集体的共簇集接近效应促进加速电子转移、能量传递、荧光淬灭和分子识别等过程。
自由基化学是他们的又一重要的研究内容。
在自由基化学结构性能关系研究中的一个重要问题，即建立真正反映取代基自旋离域能力的参数σJJ·上取得了突破，在取代三氟苯乙烯19F 核磁共振参数的基础上，他们建立了相对独立的反映取代基极性效应影响的参数σmb，并通过对4～5个温度下取代三氟苯乙烯热环化二聚反应动力学参数的研究，建立了32个不同类型取代基的真正反映取代基自旋离域能力的参数σJJ·。
σJJ·是当今国际上取代基个数最多，种类最广，并经多种方法验证，准确可靠的σ·类参数。
在他们严格规定的研究自由基反应的有关标准下，这一σJJ·参数成功地应用于6类自由基加成反应（73个化合物）、3类自由基攫取反应（40个化合物）的动力学参数的相关分析中，
并对UV光谱的υmax值（17类152个化合物）、EPR谱的aN值（2类25个化合物）、荧光光谱的发射能ΔE值（5类50个化合物）和氧化还原势（2类23个化合物）等参数的成功地进行了相关分析。
在此基础上，提出了在自由基化学的相关分析中，用双参数相关方程的系数的比值（p+/pJ J·）作为取代基极性效应和自旋离域效应贡献大小相对权重的判别尺度，将自由基反应分为四种类型。
成功解决了长期困扰自由基化学界的一个问题，即如何评估取代基自旋离域和极性两种效应对自由基反应的影响。
该项目以上两个课题的创新贡献均为国内外首次发现及提出，至2001年底在国内外刊物上共发表文章120篇，出版专著一部。
被国内外刊物引用802次。
应邀在国际会议和国外大学、研究机构做此方面的报告共120余次。
受到国内外同行的高度重视，属国际领先水平。
具有重大的理论意义。
