1931年C.博施(德國(guó)),F(xiàn).貝吉烏斯(德國(guó)人)發(fā)明和開發(fā)了高壓化學(xué)方法。1932年I.蘭米爾(美國(guó))創(chuàng)立了表面化學(xué)。1934年(美國(guó))發(fā)現(xiàn)重氫。1935年、(法國(guó))發(fā)明了人工放射性元素。1936年(美國(guó))提出分子磁偶極距概念并且應(yīng)用X射線衍射弄清分子結(jié)構(gòu)。1937年(英國(guó))從事碳水化合物和維生素C的結(jié)構(gòu)研究。P.卡雷(瑞士)從事類胡蘿卜、核黃素以及維生素A、維生素B2的研究。1938年R.庫(kù)恩(德國(guó))從事類胡蘿卜素以及維生素類的研究。1939年A.布泰南特(德國(guó))從事性***的研究?;瘜W(xué)二十世紀(jì)中葉1943年G.海韋希(匈牙利)利用放射性同位素示蹤技術(shù)研究化學(xué)和物理變化過(guò)程。1944年O.哈恩(德國(guó))發(fā)現(xiàn)重核裂變反應(yīng)。1945年)闡明化學(xué)結(jié)合的本性,解釋了復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)。1955年V.維格諾德(美國(guó))確定并合成了含硫的生物體物質(zhì)(特別是后葉催產(chǎn)素和增壓素)。1956年(英國(guó))、(俄國(guó))提出氣相反應(yīng)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論(特別是支鏈反應(yīng))。1957年。1965年(美國(guó))因?qū)τ袡C(jī)合成法的貢獻(xiàn)。1966年(美國(guó))用量子力學(xué)創(chuàng)立了化學(xué)結(jié)構(gòu)分子軌道理論,闡明了分子的共價(jià)鍵本質(zhì)和電子結(jié)構(gòu)。1967年、G.波特(英國(guó))、M.艾根(德國(guó))發(fā)明了測(cè)定快速化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)。1968年L.翁薩格。
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導(dǎo)致這門學(xué)科從30年代以來(lái)飛躍發(fā)展,出現(xiàn)了嶄新的面貌。化學(xué)內(nèi)容一般分為生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)、物理化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)等七大類共80項(xiàng),實(shí)際包括了七大分支學(xué)科。根據(jù)當(dāng)今化學(xué)學(xué)科的發(fā)展以及它與天文學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地學(xué)等學(xué)科相互滲透的情況,化學(xué)可作如下分類:化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)元素化學(xué)、無(wú)機(jī)合成化學(xué)、無(wú)機(jī)高分子化學(xué)、無(wú)機(jī)固體化學(xué)、配位化學(xué)(即絡(luò)合物化學(xué))、同位素化學(xué)、生物無(wú)機(jī)化學(xué)、金屬有機(jī)化學(xué)、金屬酶化學(xué)等?;瘜W(xué)有機(jī)化學(xué)普通有機(jī)化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、金屬和非金屬有機(jī)化學(xué)、物理有機(jī)化學(xué)、生物有機(jī)化學(xué)、有機(jī)分析化學(xué)?;瘜W(xué)物理化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)、熱化學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、溶液理論、界面化學(xué)、膠體化學(xué)、量子化學(xué)、催化作用及其理論等?;瘜W(xué)分析化學(xué)化學(xué)分析、儀器和新技術(shù)分析。包括性能測(cè)定、監(jiān)控、各種光譜和光化學(xué)分析、各種電化學(xué)分析方法、質(zhì)譜分析法、各種電鏡、成像和形貌分析方法,在線分析、活性分析、實(shí)時(shí)分析等,各種物理化學(xué)性能和生理活性的檢測(cè)方法,萃取、離子交換、色譜、質(zhì)譜等分離方法,分離分析聯(lián)用、合成分離分析三聯(lián)用等。
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先后創(chuàng)立了價(jià)鍵理論、分子軌道理論和配位場(chǎng)理論?;瘜W(xué)反應(yīng)理論也隨著深入到微觀境界。應(yīng)用X射線作為研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的新分析手段,可以洞察物質(zhì)的晶體化學(xué)結(jié)構(gòu)。測(cè)定化學(xué)立體結(jié)構(gòu)的衍射方法,有X射線衍射、電子衍射和中子衍射等方法。其中以X射線衍射法的應(yīng)用所積累的精密分子立體結(jié)構(gòu)信息**多。研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的譜學(xué)方法也由可見光譜、紫外光譜、紅外光譜擴(kuò)展到核磁共振譜、電子自選共振譜、光電子能譜、射線共振光譜、穆斯堡爾譜等,與計(jì)算機(jī)聯(lián)用后,積累大量物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)的資料,正由經(jīng)驗(yàn)向理論發(fā)展。電子顯微鏡放大倍數(shù)不斷提高,人們可以直接觀察分子的結(jié)構(gòu)。經(jīng)典的元素學(xué)說(shuō)由于放射性的發(fā)現(xiàn)而產(chǎn)生深刻的變革。從放射性衰變理論的創(chuàng)立、同位素的發(fā)現(xiàn)到人工核反應(yīng)和核裂變的實(shí)現(xiàn)、氘的發(fā)現(xiàn)、中子和正電子及其它基本粒子的發(fā)現(xiàn),不*是人類的認(rèn)識(shí)深入到亞原子層次,而且創(chuàng)立了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法和理論;不*實(shí)現(xiàn)了古代煉丹家轉(zhuǎn)變?cè)氐乃枷耄腋淖兞巳说挠钪嬗^。作為20世紀(jì)的時(shí)代標(biāo)志,人類開始掌握和使用核能。放射化學(xué)和核化學(xué)等分支學(xué)科相繼產(chǎn)生,并迅速發(fā)展;同位素地質(zhì)學(xué)、同位素宇宙化學(xué)等交叉學(xué)科接踵誕生。元素周期表擴(kuò)充了,已有109號(hào)元素。
經(jīng)典性的化學(xué)分析方法也有了自己的體系。草酸和尿素的合成、原子價(jià)概念的產(chǎn)生、苯的六環(huán)結(jié)構(gòu)和碳價(jià)鍵四面體等學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立、酒石酸拆分成旋光異構(gòu)體,以及分子的不對(duì)稱性等等的發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的建立,使人們對(duì)分子本質(zhì)的認(rèn)識(shí)更加深入,并奠定了有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)?;瘜W(xué)現(xiàn)代時(shí)期二十世紀(jì)的化學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué),實(shí)驗(yàn)與理論一直是化學(xué)研究中相互依賴、彼此促進(jìn)的兩個(gè)方面。進(jìn)入20世紀(jì)以后,由于受到自然科學(xué)其他學(xué)科發(fā)展的影響,并***地應(yīng)用了當(dāng)代科學(xué)的理論、技術(shù)和方法,化學(xué)在認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、合成和測(cè)試等方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)展,而且在理論方面取得了許多重要成果。在無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)四大分支學(xué)科的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了新的化學(xué)分支學(xué)科。近代物理的理論和技術(shù)、數(shù)學(xué)方法及計(jì)算機(jī)技術(shù)在化學(xué)中的應(yīng)用,對(duì)現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。19世紀(jì)末,電子、X射線和放射性的發(fā)現(xiàn)為化學(xué)在20世紀(jì)的重大進(jìn)展創(chuàng)造了條件。在結(jié)構(gòu)化學(xué)方面,由于電子的發(fā)現(xiàn)開始并確立的現(xiàn)代的有核原子模型,不*豐富和深化了對(duì)元素周期表的認(rèn)識(shí),而且發(fā)展了分子理論。應(yīng)用量子力學(xué)研究分子結(jié)構(gòu)。從氫分子結(jié)構(gòu)的研究開始,逐步揭示了化學(xué)鍵的本質(zhì)。
并且正在探索超重元素以驗(yàn)證元素“穩(wěn)定島假說(shuō)”。與現(xiàn)代宇宙學(xué)相依存的元素起源學(xué)說(shuō)和與演化學(xué)說(shuō)密切相關(guān)的核素年齡測(cè)定等工作,都在不斷補(bǔ)充和更新元素的觀念。酚醛樹脂的合成,開辟了高分子科學(xué)領(lǐng)域。20世紀(jì)30年代聚酰胺纖維的合成,使高分子的概念得到***的確認(rèn)。后來(lái),高分子的合成、結(jié)構(gòu)和性能研究、應(yīng)用三方面保持互相配合和促進(jìn),使高分子化學(xué)得以迅速發(fā)展。各種高分子材料合成和應(yīng)用,為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、***技術(shù),以及人們衣食住行各方面,提供了多種性能優(yōu)異而成本較低的重要材料,成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要標(biāo)志。高分子工業(yè)發(fā)展為化學(xué)工業(yè)的重要支柱。20世紀(jì)是有機(jī)合成的黃金時(shí)代?;瘜W(xué)的分離手段和結(jié)構(gòu)分析方法已經(jīng)有了很大發(fā)展,許多天然有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)問(wèn)題紛紛獲得圓滿解決,還發(fā)現(xiàn)了許多新的重要的有機(jī)反應(yīng)和專一性有機(jī)試劑,在此基礎(chǔ)上,精細(xì)有機(jī)合成,特別是在不對(duì)稱合成方面取得了很大進(jìn)展。一方面,合成了各種有特種結(jié)構(gòu)和特種性能的有機(jī)化合物;另一方面,合成了從不穩(wěn)定的自由基到有生物活性的蛋白質(zhì)、核酸等生命基礎(chǔ)物質(zhì)。有機(jī)化學(xué)家還合成了有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天然有機(jī)化合物和有***的藥物。這些成就對(duì)促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展起了巨大的作用。
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綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互聯(lián)系和相互作用,是化學(xué)科學(xué)高度發(fā)展以及社會(huì)對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用的產(chǎn)物,對(duì)化學(xué)本身而言是一個(gè)新階段的到來(lái)。作為新世紀(jì)的一代,不但要有能力去發(fā)展新的、對(duì)環(huán)境更友好的化學(xué),以防止化學(xué)污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學(xué)、接受綠色化學(xué)、為綠色化學(xué)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)?;瘜W(xué)***理論1.“原子經(jīng)濟(jì)性”,即充分利用反應(yīng)物中的各個(gè)原子,因而既能充分利用資源,又能防止污染。原子經(jīng)濟(jì)性的概念是1992年美國(guó)***有機(jī)化學(xué)家Trost(為此他曾獲得了1998年度的總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)的學(xué)術(shù)獎(jiǎng))提出的,用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,為高效的有機(jī)合成應(yīng)**大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中,達(dá)到零排放。綠色有機(jī)合成應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的。原子利用率越高,反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少,對(duì)環(huán)境造成的污染也越少。2.其內(nèi)涵主要體現(xiàn)為五個(gè)“R”上:***是Reduction——“減量”,即減少“三廢”排放;第二是Reuse——“重復(fù)使用”,諸如化學(xué)工業(yè)過(guò)程中的催化劑、載體等,這是降低成本和減廢的需要;第三是Recycling——“回收”,可以有效實(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求;第四是Regeneration——“再生”。
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