无机合成化学的热点研究领域资料下载.pdf

1、f 2 1 因此，无机合成已迅速地成为推动无机化学及相关学科发展的重要基础。另外，随着新兴学科和高新技术的蓬勃发展，对无机材料提出了各种各样的要求，这就更进一步加强了无机合成在材料科学发展和国民经济建设中的重要地位各国政府也明显加大了无机材料合成研究领域的人力和物力的投入我国的吉林大学经过多年的努力建立了无机合成与制备化学国家重点实验室并自1 9 9 3 年起对国内外开放。嘲综观当前国内外无机合成化学的研究其热点领域主要体现在以下九个方面。1 特种结构无机材料的制备随着高新技术研究开发的发展与企业化要求的不断提高，功能无机化合物或无机材料的制备、合成以及相关技术路线和规律的研究愈来愈显示出其重

2、要性。所有具有特定性能的无机物都有其本身固有的结构和组成。如具有缺陷结构的无机物其很多性质都与晶体内的有关缺陷存在相关联因而非计量化合物中各类结构缺陷的制备以及相关制备规律与测定方法的研究是目前无机合成化学的一个前沿课题。除此之外还有特定结构与化学属性的表面与界面的制备、层状化合物与其特定的多面体、各类层间嵌插结构与特定结构链状元机物的制备、混价元机物和特定结构的配合物或簇合物的制备以及近期发展蓬勃的分子基材料和具有特种子L 道结构材料的合成与制备等等。【4 12 软化学和绿色合成方法软化学是相对于硬化学而言的它是指在较温和条件下实现的化学过程。软化学开辟的无机固体化合物及材料制备方法正将新无

3、机化合物及材料制备的前沿技术从高温、高压、高真空、高能和高制备成本的硬化学方法中解放出来进入一个更广阔的领域。依赖于“硬环境”的硬化学方法必须有高精尖的设备和巨大的资金投入而软化学提供的方法依赖的则是人的知识、智慧、技能和创造力，因而可以说软化学是一个具有智力密集型特点的研究领域。软化学易于实现对化学反应过程、路径、机制的控制从而可根据需要控制过程的条件，对产物的组分和结构进行设计进而达到裁剪其物理性质的目的。伴随着一个世纪以来的工业文明化学学科取得了巨大的进步，创造了辉煌的业绩。然而与此同时，化学物质的大规模生产和广泛使用使得全球性生态环境问题日趋严重。针对传统化学对环境造成的污染1 9 9

4、 2 年美国环保局开始推动“预防污染的新途径”计划从改善现有化学品及其制造过程着手，达到废弃物或污染物产量的最小化5 1绿色化学也随之兴起。绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”即充分利用反应物中的各个原子，因而既能充分利用资源，又能防止污染。原子经济性的概念是1 9 9 1 年美国著名有机化学家T r o s t（为此他曾获得了1 9 9 8 年度的总统绿色化学挑战奖的学术奖）提出的用原子利用率衡量反应的原子经济性认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标【收稿日期】2 0 0 7 一0 5 1 3 作者简介】王敏（1 9 6 9-），女，安徽阜阳人，巢湖学院化学

5、系实验师，主要从事合成化学教学与研究工作。万方数据2 2淮南师范学院学报第9 卷分子中，达到零排放。6 1 其实质可以概括为“高效、节能、经济、洁净”，绿色合成是其主要内容之一。3 极端条件下的合成所谓极端条件是指极限情况，即超高压、超高温、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光、等离子体等。f 7 j 过去所积累的许多有关化学变化的知识，仅限于有影响的变量的小范围内其中最重要的是温度和压力。现在随着科学技术的发展，测试技术也越来越先进我们就能够研究远远超越正常的环境条件下发生的化学过程。研究这种极端条件下的化学可以扩展实验变量的数目，从而可以改变并控制化学反应。凭借已有的和将有的能力集中力

6、量进行极端条件下的化学合成研究，将会在新材料、新工艺、新设备和新知识方面获得重大进展。4 无机功能材料的制备由于高新技术工业和高科技领域的实际需求，无机功能材料的制备、复合与组装愈来愈受到重视。无机功能材料的制备、复合与组装的研究课题除注重材料本征性质外更注重材料的非本征性质并通过本征性质的物理或化学的组合而创造材料独特的性能。在此领域中，材料的多相复合、材料组装中的主一客体、无机一有机杂化等三方面是非常引人注目的。f 8 15 特殊凝聚态材料的制备在无机合成与制备化学的研究中另一个重要前沿方向是特殊凝聚态化合物或材料的合成制备化学和技术。例如，无机膜、非晶态（玻璃态）、微孑L 与胶团簇、单晶

7、等等。由于物质凝聚态的不同往往导致新性质与功能的出现因而对目前的科学与材料的发展均具有非常重要的意义。这类特殊凝聚态化合物之所以受到重视除了化合物本身的特殊性质外也是由于材料应用上的需要所致。目前较被重视的属于特殊凝聚态化合物或材料研究范畴的有溶胶一凝胶过程、先驱物化学、各类C V D 技术及其化学、无机膜制备和无机超微粒制备等。f 8 6 特种功能材料的分子设计开展特定结构无机化合物或动能无机材料的分子设计、裁剪与分子工程学的研究是无机合成化学的又一前沿领域。它应用传统的化学研究方法寻找与开发具有特定结构与优异性能的化合物。由于依靠的是从成千上万种化合物中去筛选，因而自然而然地会把发展重心放

8、在制备和发现新化合物上。7 仿生合成仿生合成已成为2 1 世纪合成化学中的前沿领域。一般用常规方法非常复杂的合成过程，如利用生物则将合成变得高效、有序和自动进行。例如。生物体对血红索的合成可以从简单的甘氨酸经过一系列酶的作用很容易地合成出结构极其复杂的血红素。仿生合成无论在理论上或应用方面都具有非常诱人的前景。陟n】8 纳米粉体材料的制备纳米科学是研究在千分之一到十亿分之一米范围内，原子、分子等的运动和变化的科学。在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工的技术称为纳米技术。美国科学基金会曾发表声明说：“当我们进入2 1 世纪时纳米技术将对世界人民的健康、财富和安全产生重大的影响至少如同2 0

9、世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”1 2 1 纳米粒子因其体积小，比表面积大，导致其在磁、电、光、热和化学反应等方面显示出新颖的特性。把纳米粒子的集合体成为纳米粉体。因为纳米技术的发展和应用赖以生存的基础是纳米材料，所以纳米粉仁陆附的制备就成差顶湖合成“岸的热点之一。p 3-1 5 19 无机合成相关理论的研究随着特殊条件下和软化学合成反应与技术的研究以及计算合成化学和组合化学研究的逐步开展必然涉及对系列相关的理论问题的深入研究。例如，在极端条件下，合成反应的热力学与反应动力学：在高温固相合成中的高温界面反应动力学：在温和条件下，溶胶一凝胶过程的无机缩聚理论低温固相反应的机理流变相反应

10、动力学，微波合成的机制纳米材料合成的机理；以及一系列与建立合成化学模型有关的基础理论问题等等。【1 日这些都将成为无机合成化学的理论研究热点。参考文献f 1 中华人民共和国国务院国家中长期科学和技术发展规划纲要f N l 人民日报，2 0 0 6 0 2 1 0 2 -J 口A-无机合成化学 M 北京：高等教育出版社，1 9 9 1f 3 1 宁德宽情系黑土地桃李花自芳记吉林大学“无机合成与制备化学”创新研究群体旧中国科学基金，2 0 0 4，1 8（4）：2 2 9 2 3 2f 4 1 张克立，孙聚堂无机合成化学 M 武汉：武汉大学出版社2 0 0 4：5-6 5 刘韶华让化学不再恐怖田大

11、科技，2 0 0 6，（5）：3 6-3 7f 6 1 纪红兵，余远斌绿色化学化工基本问题的发展与研究阴化工进展，2 0 0 7，（5）f 7】冯守华，徐如人无祝合成与制备化学研究进展叨化学进展，2 0 0 0，1 2（4）：4 4 5 4 5 7f 8 1 徐如人现代无杌合成与制备化学中的几个前沿问题 J 中国科学基金，1 9 9 7，（2）：7 9 8 4 9 D u a nXF，Li e b e rCM，J Am C h e m SO C，2 0 0 0：1 2 2，1 8 8 1 8 9f 1 0 1 羊俊仿生合成在无机粉体制备技术中的应用口】江苏陶瓷，2 0 0 7，4 0（2）：2

12、 6 2 81 1 1 吴刚，陈龙，谢安建等N，O 一羧甲基壳聚糖体系中纳米碳酸钙的仿生合成 J 应用化学，2 0 0 6，2 3（1 0）：1 0 7 6-1 0 7 8 1 2 华中一美国的国家纳米技术倡议叨世界科学，2 0 0 0，（1 1）：7-9 1 3 崔斌，王训，李亚栋单分散钛酸钡纳米晶的削备 J 高等学校化学学报，2 0 0 7，2 8（1）：1-5 1 4 倪军，王榕，郑瑛等纳米y F e 扣3 载体的制备及R u 一F e z 0 3 催化剂的氨合成催化活性评价门催化学报，2 0 0 7，2 8（1）：6 2 6 4f 1 5 1 唐艳军，李友明，宋晶等纸张涂料用纳米C a C O，表面改性的研究田无机化学学报，2 0 0 6，2 2（1 1）：2 0 1 8 2 0 2 4f 1 6 习益咦，忻新泉，我国固体无机化学的研究进展叨化学通报，1 9 9 9，（1 1 1 1 6 万方数据