合成化学的研究

关键词：合成化学，有机合成，绿色化学，材料科学，生命科学，药物

正文：世界是由物质组成的，化学的研究对象是物质世界，因此化学是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。物质的获取除了来自天然以外，人工合成是更为重要的途径。从古代的炼金术和炼丹术再到20世纪以来在医药，农药，高分子材料合成气，合成油等等均和合成化学有着密不可分的关系。

报刊上常说20 世纪发明了六大技术:(1)信息技术;(2)生物技术; (3)核科学和核武器技术;(4)航空航天和导弹技术;(5)激光技术;(6)纳米技术。但却很少有人提到包括合成氨、合成尿素、合成抗生素、新药物、新材料和高分子的化学合成(包括分离) 技术。上述六大技术如果缺少一二个,人类照样能够生存。但如果没有哈勃在1909年发明的用饿作催化剂的高压合成氨技术,世界粮食产量至少要减半,60亿人口有30亿要饿死。哈勃因而在1918年获诺贝尔奖。C.博施改进了哈勃流程,又获1931诺贝尔奖。所以国外传媒把Haber Process 评为20 世纪最重大的发明。

如果没有合成各种抗生素和大量新药物的技术,人类不能控制传染病,无法缓解心脑血管病,平均寿命就要缩短25年。如果没有合成纤维、合成塑料、合成橡胶的技术,人类生活要受到很大影响。信息技术的核心是集成电路芯片,这是化学合成硅单晶片上经过光刻生产的,计算机的存储器材料也是化学合成的,其它部件用了大量合成高分子材料。又如核电站的关

键是核燃料,而核燃料铀、钚等的生产和后处理、废水处理等都是化学工业。激光、航空、航天、导弹和纳米等技术无不需要化学合成的高新材料。所以如果没有化学合成技术,上述六大技术根本无法实现。这些都是无可争辩的事实。

合成化学为现代农业的发展、解决60 亿人生存问题发挥了不可替代的作用；合成化学制造的药物使人类的健康水平得到空前提高；合成化学创造的各种新材料彻底改变了人类的生活方式；合成化学还为探索生命科学的奥秘提供了的重要方法和物质基础。合成化学家不断创造出的合成新方法、对于化学机理的不断明晰使人类可以“驰骋”在整个元素周期系中，不断创造出新的物质，这一过程大大增加了人类在认识自然和改造自然界中的能动性，并创造出了新的生产、生活方式。现代聚合物合成的尤为突出的特征是不像早期阶段那样力图取得结构用途的聚合物, 而且越来越趋向于合成出具有特殊的化学和物理综合性能的聚合物。例如,耐热的、不燃的、半导体的、导电的

、具有光电活性的、光敏性的、生物活性的, 类生物聚合物、聚合物催化剂、离子交换剂、氨竣络合剂及其它具有广谱特性的聚合物。

然而，人们在享受化学为社会带来的物质财富和丰富多彩的生活时，很少会想到化学所发挥的作用， 甚至在公众的心目中，化学反而似乎站在了“绿色”、“环保” 的对立面，传媒所注重的也常常是一些化学所产生的危害。对此，科学界一方面要加强科普力度，消除公众对化学科学的误解，另一方面，也要极大地关注科学发展的“双刃剑”效应，将合成化学发展与社会效益紧密地联系在一起。绿色化学已经成为未来合成化学的核心理念，其宗旨在于从根本和源头上最大限度地减少对人类造成的危害，这种“绿色化学”的理念在为经济带来繁荣的同时也承担了社会责任。绿色化学并不是一个单纯的口号，它是合成化学研究不可或缺的原则。基于这样的目标，合成反应的原子经济性应予以高度重视， 催化剂应使反应过程更加经济、节能和环境友好，应更强调资源的3R（即减量、回收和再利

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用）。要实现这样的目标，需要科学界、、工业界等社会各界的共同努力。除了建立和不断完善相关法律、法规，加大宣传和执法力度，提高全民、全社会的环境保护意识外，合成化学家承担着更重大的责任，因为解铃还需系铃人，由化学而产生的问题应该由化学来解决。要解决这些问题，既要重视技术的改良与进步，更要重视解决基本科学问题， 提出新的概念、发现新的方法，并灵活运用其基本原理。我们必须认识到化学在未来世界中的重要作用，重视化学这一基础学科。要创造一个洁净的世界、一个可持续发展的社会，在很大程度上要靠全社会共同努力来实现。相信合成化学一定能够为我们明天更美好的生活发挥其无限的创造力，做出新的、更大的贡献！我们的家园会因为合成化学而变得更加美丽！

参考文献：

【1】《21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪》 徐光宪 (北京大学化学与分子工程学院 北京 100871)

【2】《合成我们的未来》 丁奎岭 黄少胥 （中国科学院上海有机化学研究所上海200032）

【3】《现代无机合成与制备化学中的几个前沿问题》 徐如人 （吉林大学化学系，长春 130023）

【4】《绿色合成化学》 麻生明 （中国科学院上海有机化学研究所）

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