化学学科的发展、现状与未来
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碱基配对原则
DNA的复制 基因表达
遗传密码的发现
中心法则
化学在生命科学领域的重要研究成果
20世纪初开始生物小分子（如糖、血红素、叶绿素、维生素等） 的化学结构与合成研究就多次获诺贝尔化学奖
1955年首次合成多肽激素催产素和加压素，获1955年诺贝尔 化学奖；
1960年成功地测定了鲸肌红旦白和马血红蛋白的空间结构，获 1962年诺贝尔化学奖；
1986年李远哲、Herschbach和Polany因发明了获得各种态信 息的交叉分子束技术，并利用该技术F+H2的反应动力学（态 －态化学），对化学反应的基本原理作出了重要贡献，为此共 获了诺贝尔化学奖。
1999年Zewail因利用飞秒光谱技术研究过渡态的成就获诺贝 尔化学奖。
……
飞秒化学
飞秒化学是研究在极小的时间内化学反应的过程和机理。 这一领域涉及的时间间隔短至约千万亿分之一秒，即1飞秒。 1 s(s,秒)=103ms(毫秒)=109ns(纳秒)＝1015 fs (femtosecond飞 秒从) 分子的角度来说，化学反应的本身就是分子体系的波函数随 时间的变化，在势能面上运动的过程。实验上，通过观察在不同 时刻体系的性质，就可以得到这种演化的图像，从而理解反应的 具体动力学过程。由于分子内部、化学反应过程中及凝聚相中分 子间相互作用过程是在非常短的时间里发生的，比如说，化学反 应过渡态的寿命一般只有几十飞秒，所以必须在飞秒的时间尺度 上对化学反应过程进行检测。也就是说，要象照相一样，要用足 够短的“快门”，来捕捉分子运动和变化的瞬间行为的信息。
1.2 20世纪化学工业的大发展
(3)化肥（农药）工业的巨大作用
20世纪面临人口大幅度增长和粮食需求迅速增加的 局面。在解决这一困难中，化肥起了重要作用。其中氮 肥的生产关键问题是如何利用大气中的氮大规模合成肥 料。1909年德国化学家哈伯用锇作催化剂成功地建立了每 小时产生80克氨的实验装置。哈伯因此而荣获1918年诺贝 尔化学奖。1931年德国博施建成第一个用铁催化剂的合成 氨工厂日产量为30吨。(荣获1931年诺贝尔化学奖)。60多 年来，不断对合成氨工艺进行改进并引入现代化工技术。 我国是农业大国，肥料是增产的关键措施。目前已达年 产2000万吨的规模，占世界第二位。
1990年开色始谱的：人类气基相因色组谱计、划液(H相GP色)中谱，由于DNA测序技 术不断推陈出X新-射，从线板衍凝射胶：电单泳晶到、凝胶粉毛末细管电泳、线性高分
子溶液毛细管电泳、到阵列毛细管电泳，直至全基因组鸟枪测 序技术。终于使人类基因组计划提前到2001年完成。分析化学 在推进人们弄清环境和生命有关的化学问题中起着关键作用。
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(7)生命科学 生物小分子化学，蛋白质化学
核酸化学，糖化学
蛋白质的化学
结构：一级结构, 二级结构, 三级结构, 四级结构
氨基酸序列分析仪
酶的化学
酶催化的机理 化学模拟 生物合成与生物转化
核酸的化学
DNA双螺旋结构的发现 （Watson-Crick获1962年诺 贝尔医学或生理学奖)
DNA
蛋白酶的一种—— 胰蛋白酶的结构和 排列顺序示意图
人工合成牛胰岛素
1965年9月，我国科学家汪猷帅上百位化学工作者经过6年多坚持不懈的努力 ，获得了人工全合成牛胰岛素晶体。这是世界上第一个人工合成的蛋白质。
两条肽链:A链21个氨基酸残基,B链30个残基, 分子量5700道尔顿,1953年确定全部化学结构
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(3)创造新物质——合成化学
近百年来化学家(特别是有机化学家)已经设计和合成 了数千万个化合物，几乎又创造了一个新的自然界；同 时还发现了大量的新反应、新试剂、新方法和新理论。 1912年格林尼亚因发明格林尼亚试剂，开创了有机金属化 合物在各种官能团反应中的新领域而获诺贝尔化学奖。 现代有机合成化学是经过20世纪近100年的研究、探索发 展到今天已可以合成像海葵毒素(Polytoxin)这样复杂的有 机分子(具有64个手性中心的7个骨架内双键的分子，存在 271≈2×1021个异构体)。
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(2)化学键和现代量子化学理论的建立
鲍林在化学键本质研究和应用化学键理论来阐明物 质结构而获1945年诺贝尔化学奖。经许多化学家近半个世 纪的努力，现代量子化学理论不断发展和完善，化学进 入实验和理论计算并重的时代。化学家们由浅入深，认 识分子的本质及其相互作用的基本原理，从而让人们进 入分子的理性设计的高层次领域。
1953年H.Staudinger因提出了高分子这个概念，创立了高分子 链型学说建立了高分子粘度与分子量之间的定量关系，从而获得 了的诺贝尔化学奖。 1963年Ziegler和Natta因发现了配位聚合反应和实现了丙烯的定 向聚合而共获了诺贝尔化学奖。 1974年Flory因在高分子性质方面的成就也获得了诺贝尔化学奖。
OH OH
OH
OH
O
64个手性
OH
O
OH 中心2×1021
OH
HO
OH 个同分异 HO 构体
OH
OH
O
HO
OH
Me
OH
OH
O
OH
OH
OHOHHOOHOH有机合成 杰作
R.B.Woodward 合成 1965年获Nobel化学奖
VB12 分子结构
药物合成——抗生素
随即筛选
H N CH2CO
分子设计
关于化学反应的历程的重要研究成果
…… 1956年Semenov和Hinchelwood在化学反应机理、反应速度和 链式反应方面的开创性研究获得了诺贝尔化学奖。
1967年Eigen Porter和Norrish因发展了闪光光解法技术用于 研究发生在十亿分之一秒内的快速化学反应，对快速反应动力 学研究作出了重大贡献，三人共获了诺贝尔化学奖。
未来的化学——综合学科发展的科学
如：深入研究原子组合分子的方法和技巧;研究分子以上层次的现 象;与其他学科渗透、交叉联合;科学—技术—生产、必须创新、理论 与实验并驾齐驱、学科界限越来越模糊等。
化学理论发展的重要轨迹
1661年 波义耳在其著名论文“怀疑派的化学家”中提出
“元素”的概念，从而化学被确定为一门学科。
1980年P.Berg、F.Sanger和W.Gilbert因在DNA分裂和重组、 DNA测序以及现代基因工程学方面的杰出贡献而共获诺贝尔化 学奖。
1982年A.Klug因发明“象重组“技术和揭示病毒和细胞内遗 传物质的结构而获得诺贝尔化学奖。
1993年M.Smith因发明寡核苷酸定点诱变法以及K.B.Mullis因 发明多聚酶链式反应技术对基因工程的贡献而共获诺贝尔化学奖。
20世纪 量子力学的诞生，近邻学科特别是物理学、生物学
和数学的发展，以及各种新的实验技术及精密仪
器的发明和计算机的出现，使化学学科得
到迅猛
的发展。
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(1)放射性和铀裂变的重大发现
1903年居里夫妇因发现了放射性比铀强400倍的钋，以及放射性比铀强200 多万倍的镭为此而获得了诺贝尔物理学奖。 1911年为表彰居里夫人在发现钋和镭、开拓放射化学新领域以及发展放射 性元素的应用方面的贡献，居里夫人被授予了诺贝尔化学奖 1908年卢瑟福因从事关于元素衰变和放射性物质的研究,提出了原子的有核 结构模型和放射性元素的衰变理论而获得了的诺贝尔化学奖。 1935年约里奥-居里夫妇因第一次用人工方法创造出放射性元素而荣获了的 诺贝尔化学奖。 1938年费米因人工合成了60种新的放射性元素而获得了的诺贝尔物理学奖。 1944年哈恩因发现了核裂变现象而获得了诺贝尔化学奖. 1942年费米领导下成功的建造了第一座原子反应堆。 1945年美国在日本投下了原子弹。
三大传统合成材料
塑料 橡胶 纤维
新型功能材料
光电材料 信息储存材料 光导纤维 超导 ……
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(5)化学动力学与分子反应动态学的发展
揭示化学反应的历程和研究物质的结构与其反应能 力之间的关系，是控制化学反应过程的需要。1956年由前 苏联的谢苗诺夫和英国的欣歇尔伍德在化学反应机理、 反应速度和链式反应方面的开创性研究而获诺贝尔化学 奖。同时研究快速反应的技术得到发展，现在可以研究 十亿分之一秒内发生的化学反应。美籍华人化学家李远 哲及美国化学家赫希巴赫首先研制成功能获得各种态信 息的交叉分子束实验装置，从微观角度来认识化学反应， 发展了分子反应动态学，亦称态--态化学，对化学反应的 基本原理做出了重要突破。(荣获1986年诺贝尔化学奖)。
1803年 道尔顿提出原子论。
1811年 阿伏加德罗提出了“分子”的概念。
1860年 康尼查罗提出了原子--分子论。
1870年 门捷列夫发现了元素周期律，奠定了化学学科的
理论基础。
19世纪末 化学的重要分支（二级学科）分析化学、无机化
学、有机化学和物理化学相继建立，这种分工大
大推动了化学研究的深化。
化学学科的发展、现状 与未来
2021年7月13日星期二
1 化学学科发展的简单回顾
远古的化学——实用技术
如：冶金、火药、造纸等。
近代化学——基本理论的建立
如：质量守恒定律、燃烧学说、阿佛加德罗定律、原子论、分子 论、电离学说、酸碱理论等。
现代化学——物质结构理论和合成化学
如：杂化轨道理论（VB法）、分子轨道理论（MO法）、配位场理论、 逆合成、手性合成、绿色化学、组合化学、分子设计等。
有机合成 杰作
O
O O
OH H2N
1989年美国哈佛大学 HO Kishi宣布全合成
海葵毒素的分子结构
HO
O
O Me OH Me OH
HN
NH
OH
OH
Me
OH
Me
OO
Me
有64个不对称碳和7个骨架内 双键, 异构体数目多达271个
OH
HO
OH
HO
OH
OH
O
OH
OH
Me OH
OH
分子式为
OH
C129H223N3O54
1.2 20世纪化学工业的大发展
(4)医药工业的大发展
20世纪人类寿命显著延长，70岁以上的老人比例显 著提高，估计20世纪人类平均寿命增加30岁左右。人类寿 命延长的原因之一是医疗条件的改善，其中针对人类常 见病、多发病的新药的研制成功是关键因素。医药工业 的发展与化学紧密相关。化学合成药在医学工业中占主 导地位。磺胺药是第二次世界大战前惟一有效的抗细菌 感染的药物。Domagk因此而在1939年荣获诺贝尔生理及 医药奖。磺胺类药物的问世标志着化学疗法方面的一大 突破。第二次世界大战后，磺胺药逐渐让位于治疗效果 更好的抗生素类药，如青霉素、四环素、红霉素、氯霉 素、头孢菌素等。目前世界药物市场的年销售量约为3000 亿美元，在世界经济发展中有举足轻重的作用。
O
Penicillin G
H S
N
CO2H
H N CHCO H2N O
Ampicillin
H S
N
CO2H
H N
H
HO
CHCO
S
H2N O
Amoxicillin
N CO2H
20世纪合成化学的辉煌成就
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(4)高分子科学的建立和发展
20世纪的人类社会文明的标志之一是合成材料的出现。
飞秒化学的技术基础——飞秒激光。不同波长的激光可以选择 性地激发和检测不同的分子，或者同一分子的不同内部能量状态， 或量子态分布。
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(6)分析科学的发展
20世纪70年代，生命科学、信息科学和计算机技术的发展，
使量，分而析要化对学物进光质入的谱了状：崭态新原(阶氧子段化吸，．收它还、原不原态只、子限各于发种测射结定合物态质、的结组晶成态和)、含 结构(一维、二波维谱、：三维红空外间光分谱布、)、紫微外区光、薄谱层和表面的组成与 结测构等以分及析化及学过行程为控制和生，核甚物磁至活共要性振求等、直做质接出谱观瞬察时原追子踪和，分无子损的和形在态线与监 排列。分析化能学成谱为：一电门子仪能器谱装置和测量的科学。
(2)三大合成材料时代 20世纪前半叶，由于基础化学中的高分子化学的兴
起和发展，逐步形成了塑料、纤维、橡胶三大合成材料 工业。到20世纪末，世界年产合成橡胶能力已1200万吨， 合成纤维达1500万吨，合成塑料已超过6000万吨。以塑料 为主体的三大合成材料，以体积计算其世界总产量已超 过全部金属的产量，所以有人称20世纪为聚合物时代。
1.2 20世纪化学工业的大发展
(1)石油化工成为支柱产业 20世纪30年代催化剂进入石油化工，催化动力学的
发展及催化剂的作用使石油的各种馏分成为各种不同用 途的化工产品，石油化工迅速发展，已成为世界经济发 展中占重要地位的工业领域。世界化工总产值中80％以 上的产品与石油化工有关。
1.2 20世纪化学工业的大发展
DNA的复制 基因表达
遗传密码的发现
中心法则
化学在生命科学领域的重要研究成果
20世纪初开始生物小分子（如糖、血红素、叶绿素、维生素等） 的化学结构与合成研究就多次获诺贝尔化学奖
1955年首次合成多肽激素催产素和加压素，获1955年诺贝尔 化学奖；
1960年成功地测定了鲸肌红旦白和马血红蛋白的空间结构，获 1962年诺贝尔化学奖；
1986年李远哲、Herschbach和Polany因发明了获得各种态信 息的交叉分子束技术，并利用该技术F+H2的反应动力学（态 －态化学），对化学反应的基本原理作出了重要贡献，为此共 获了诺贝尔化学奖。
1999年Zewail因利用飞秒光谱技术研究过渡态的成就获诺贝 尔化学奖。
……
飞秒化学
飞秒化学是研究在极小的时间内化学反应的过程和机理。 这一领域涉及的时间间隔短至约千万亿分之一秒，即1飞秒。 1 s(s,秒)=103ms(毫秒)=109ns(纳秒)＝1015 fs (femtosecond飞 秒从) 分子的角度来说，化学反应的本身就是分子体系的波函数随 时间的变化，在势能面上运动的过程。实验上，通过观察在不同 时刻体系的性质，就可以得到这种演化的图像，从而理解反应的 具体动力学过程。由于分子内部、化学反应过程中及凝聚相中分 子间相互作用过程是在非常短的时间里发生的，比如说，化学反 应过渡态的寿命一般只有几十飞秒，所以必须在飞秒的时间尺度 上对化学反应过程进行检测。也就是说，要象照相一样，要用足 够短的“快门”，来捕捉分子运动和变化的瞬间行为的信息。
1.2 20世纪化学工业的大发展
(3)化肥（农药）工业的巨大作用
20世纪面临人口大幅度增长和粮食需求迅速增加的 局面。在解决这一困难中，化肥起了重要作用。其中氮 肥的生产关键问题是如何利用大气中的氮大规模合成肥 料。1909年德国化学家哈伯用锇作催化剂成功地建立了每 小时产生80克氨的实验装置。哈伯因此而荣获1918年诺贝 尔化学奖。1931年德国博施建成第一个用铁催化剂的合成 氨工厂日产量为30吨。(荣获1931年诺贝尔化学奖)。60多 年来，不断对合成氨工艺进行改进并引入现代化工技术。 我国是农业大国，肥料是增产的关键措施。目前已达年 产2000万吨的规模，占世界第二位。
1990年开色始谱的：人类气基相因色组谱计、划液(H相GP色)中谱，由于DNA测序技 术不断推陈出X新-射，从线板衍凝射胶：电单泳晶到、凝胶粉毛末细管电泳、线性高分
子溶液毛细管电泳、到阵列毛细管电泳，直至全基因组鸟枪测 序技术。终于使人类基因组计划提前到2001年完成。分析化学 在推进人们弄清环境和生命有关的化学问题中起着关键作用。
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(7)生命科学 生物小分子化学，蛋白质化学
核酸化学，糖化学
蛋白质的化学
结构：一级结构, 二级结构, 三级结构, 四级结构
氨基酸序列分析仪
酶的化学
酶催化的机理 化学模拟 生物合成与生物转化
核酸的化学
DNA双螺旋结构的发现 （Watson-Crick获1962年诺 贝尔医学或生理学奖)
DNA
蛋白酶的一种—— 胰蛋白酶的结构和 排列顺序示意图
人工合成牛胰岛素
1965年9月，我国科学家汪猷帅上百位化学工作者经过6年多坚持不懈的努力 ，获得了人工全合成牛胰岛素晶体。这是世界上第一个人工合成的蛋白质。
两条肽链:A链21个氨基酸残基,B链30个残基, 分子量5700道尔顿,1953年确定全部化学结构
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(3)创造新物质——合成化学
近百年来化学家(特别是有机化学家)已经设计和合成 了数千万个化合物，几乎又创造了一个新的自然界；同 时还发现了大量的新反应、新试剂、新方法和新理论。 1912年格林尼亚因发明格林尼亚试剂，开创了有机金属化 合物在各种官能团反应中的新领域而获诺贝尔化学奖。 现代有机合成化学是经过20世纪近100年的研究、探索发 展到今天已可以合成像海葵毒素(Polytoxin)这样复杂的有 机分子(具有64个手性中心的7个骨架内双键的分子，存在 271≈2×1021个异构体)。
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(2)化学键和现代量子化学理论的建立
鲍林在化学键本质研究和应用化学键理论来阐明物 质结构而获1945年诺贝尔化学奖。经许多化学家近半个世 纪的努力，现代量子化学理论不断发展和完善，化学进 入实验和理论计算并重的时代。化学家们由浅入深，认 识分子的本质及其相互作用的基本原理，从而让人们进 入分子的理性设计的高层次领域。
1953年H.Staudinger因提出了高分子这个概念，创立了高分子 链型学说建立了高分子粘度与分子量之间的定量关系，从而获得 了的诺贝尔化学奖。 1963年Ziegler和Natta因发现了配位聚合反应和实现了丙烯的定 向聚合而共获了诺贝尔化学奖。 1974年Flory因在高分子性质方面的成就也获得了诺贝尔化学奖。
OH OH
OH
OH
O
64个手性
OH
O
OH 中心2×1021
OH
HO
OH 个同分异 HO 构体
OH
OH
O
HO
OH
Me
OH
OH
O
OH
OH
OHOHHOOHOH有机合成 杰作
R.B.Woodward 合成 1965年获Nobel化学奖
VB12 分子结构
药物合成——抗生素
随即筛选
H N CH2CO
分子设计
关于化学反应的历程的重要研究成果
…… 1956年Semenov和Hinchelwood在化学反应机理、反应速度和 链式反应方面的开创性研究获得了诺贝尔化学奖。
1967年Eigen Porter和Norrish因发展了闪光光解法技术用于 研究发生在十亿分之一秒内的快速化学反应，对快速反应动力 学研究作出了重大贡献，三人共获了诺贝尔化学奖。
未来的化学——综合学科发展的科学
如：深入研究原子组合分子的方法和技巧;研究分子以上层次的现 象;与其他学科渗透、交叉联合;科学—技术—生产、必须创新、理论 与实验并驾齐驱、学科界限越来越模糊等。
化学理论发展的重要轨迹
1661年 波义耳在其著名论文“怀疑派的化学家”中提出
“元素”的概念，从而化学被确定为一门学科。
1980年P.Berg、F.Sanger和W.Gilbert因在DNA分裂和重组、 DNA测序以及现代基因工程学方面的杰出贡献而共获诺贝尔化 学奖。
1982年A.Klug因发明“象重组“技术和揭示病毒和细胞内遗 传物质的结构而获得诺贝尔化学奖。
1993年M.Smith因发明寡核苷酸定点诱变法以及K.B.Mullis因 发明多聚酶链式反应技术对基因工程的贡献而共获诺贝尔化学奖。
20世纪 量子力学的诞生，近邻学科特别是物理学、生物学
和数学的发展，以及各种新的实验技术及精密仪
器的发明和计算机的出现，使化学学科得
到迅猛
的发展。
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(1)放射性和铀裂变的重大发现
1903年居里夫妇因发现了放射性比铀强400倍的钋，以及放射性比铀强200 多万倍的镭为此而获得了诺贝尔物理学奖。 1911年为表彰居里夫人在发现钋和镭、开拓放射化学新领域以及发展放射 性元素的应用方面的贡献，居里夫人被授予了诺贝尔化学奖 1908年卢瑟福因从事关于元素衰变和放射性物质的研究,提出了原子的有核 结构模型和放射性元素的衰变理论而获得了的诺贝尔化学奖。 1935年约里奥-居里夫妇因第一次用人工方法创造出放射性元素而荣获了的 诺贝尔化学奖。 1938年费米因人工合成了60种新的放射性元素而获得了的诺贝尔物理学奖。 1944年哈恩因发现了核裂变现象而获得了诺贝尔化学奖. 1942年费米领导下成功的建造了第一座原子反应堆。 1945年美国在日本投下了原子弹。
三大传统合成材料
塑料 橡胶 纤维
新型功能材料
光电材料 信息储存材料 光导纤维 超导 ……
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(5)化学动力学与分子反应动态学的发展
揭示化学反应的历程和研究物质的结构与其反应能 力之间的关系，是控制化学反应过程的需要。1956年由前 苏联的谢苗诺夫和英国的欣歇尔伍德在化学反应机理、 反应速度和链式反应方面的开创性研究而获诺贝尔化学 奖。同时研究快速反应的技术得到发展，现在可以研究 十亿分之一秒内发生的化学反应。美籍华人化学家李远 哲及美国化学家赫希巴赫首先研制成功能获得各种态信 息的交叉分子束实验装置，从微观角度来认识化学反应， 发展了分子反应动态学，亦称态--态化学，对化学反应的 基本原理做出了重要突破。(荣获1986年诺贝尔化学奖)。
1803年 道尔顿提出原子论。
1811年 阿伏加德罗提出了“分子”的概念。
1860年 康尼查罗提出了原子--分子论。
1870年 门捷列夫发现了元素周期律，奠定了化学学科的
理论基础。
19世纪末 化学的重要分支（二级学科）分析化学、无机化
学、有机化学和物理化学相继建立，这种分工大
大推动了化学研究的深化。
化学学科的发展、现状 与未来
2021年7月13日星期二
1 化学学科发展的简单回顾
远古的化学——实用技术
如：冶金、火药、造纸等。
近代化学——基本理论的建立
如：质量守恒定律、燃烧学说、阿佛加德罗定律、原子论、分子 论、电离学说、酸碱理论等。
现代化学——物质结构理论和合成化学
如：杂化轨道理论（VB法）、分子轨道理论（MO法）、配位场理论、 逆合成、手性合成、绿色化学、组合化学、分子设计等。
有机合成 杰作
O
O O
OH H2N
1989年美国哈佛大学 HO Kishi宣布全合成
海葵毒素的分子结构
HO
O
O Me OH Me OH
HN
NH
OH
OH
Me
OH
Me
OO
Me
有64个不对称碳和7个骨架内 双键, 异构体数目多达271个
OH
HO
OH
HO
OH
OH
O
OH
OH
Me OH
OH
分子式为
OH
C129H223N3O54
1.2 20世纪化学工业的大发展
(4)医药工业的大发展
20世纪人类寿命显著延长，70岁以上的老人比例显 著提高，估计20世纪人类平均寿命增加30岁左右。人类寿 命延长的原因之一是医疗条件的改善，其中针对人类常 见病、多发病的新药的研制成功是关键因素。医药工业 的发展与化学紧密相关。化学合成药在医学工业中占主 导地位。磺胺药是第二次世界大战前惟一有效的抗细菌 感染的药物。Domagk因此而在1939年荣获诺贝尔生理及 医药奖。磺胺类药物的问世标志着化学疗法方面的一大 突破。第二次世界大战后，磺胺药逐渐让位于治疗效果 更好的抗生素类药，如青霉素、四环素、红霉素、氯霉 素、头孢菌素等。目前世界药物市场的年销售量约为3000 亿美元，在世界经济发展中有举足轻重的作用。
O
Penicillin G
H S
N
CO2H
H N CHCO H2N O
Ampicillin
H S
N
CO2H
H N
H
HO
CHCO
S
H2N O
Amoxicillin
N CO2H
20世纪合成化学的辉煌成就
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(4)高分子科学的建立和发展
20世纪的人类社会文明的标志之一是合成材料的出现。
飞秒化学的技术基础——飞秒激光。不同波长的激光可以选择 性地激发和检测不同的分子，或者同一分子的不同内部能量状态， 或量子态分布。
1.1 20世纪化学学科基础研究的重大突破
(6)分析科学的发展
20世纪70年代，生命科学、信息科学和计算机技术的发展，
使量，分而析要化对学物进光质入的谱了状：崭态新原(阶氧子段化吸，．收它还、原不原态只、子限各于发种测射结定合物态质、的结组晶成态和)、含 结构(一维、二波维谱、：三维红空外间光分谱布、)、紫微外区光、薄谱层和表面的组成与 结测构等以分及析化及学过行程为控制和生，核甚物磁至活共要性振求等、直做质接出谱观瞬察时原追子踪和，分无子损的和形在态线与监 排列。分析化能学成谱为：一电门子仪能器谱装置和测量的科学。
(2)三大合成材料时代 20世纪前半叶，由于基础化学中的高分子化学的兴
起和发展，逐步形成了塑料、纤维、橡胶三大合成材料 工业。到20世纪末，世界年产合成橡胶能力已1200万吨， 合成纤维达1500万吨，合成塑料已超过6000万吨。以塑料 为主体的三大合成材料，以体积计算其世界总产量已超 过全部金属的产量，所以有人称20世纪为聚合物时代。
1.2 20世纪化学工业的大发展
(1)石油化工成为支柱产业 20世纪30年代催化剂进入石油化工，催化动力学的
发展及催化剂的作用使石油的各种馏分成为各种不同用 途的化工产品，石油化工迅速发展，已成为世界经济发 展中占重要地位的工业领域。世界化工总产值中80％以 上的产品与石油化工有关。
1.2 20世纪化学工业的大发展