量子化学研究进展及应用1103-re2

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量子化学的进展 1949年10月---- 逐步开展系统地广泛地研究
60年代 ---- 在配位场理论和分子轨道理论等 领域取得了较快的进展 80年代 ---- 各种量子化学计算程序着手建立， 计算机大量使用，量子化学得到很 大的发展，并且向实用方面普及 近年来 ---- 在国家自然科学基金委员会的大力 支持下，我国的量子化学研究在将 量子化学计算应用于解决实际的化 学问题上应该说在许多方面取得了 国际先进水平的成果。
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量子化学的进展
量子化学是应用量子力学的基本原理和方法，研究化学问题的 一门基础科学 材料设计 物理 化学 数学 药物学
药物筛选 构效关系 纳米材料 无机陶瓷 光电材料 材料分子设计 超导功能高分子在机材料 分子生物学 电子材料
生物学
环境科学
大气污染 环境监测
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量子化学的进展
中国老一辈的量子化学家
徐光宪先生
• • • • 提 分 稀 其 提 出 了 原 子 价 的 新 概 子 的 周 期 律 、 同 系 土 化 合 物 的 电 子 结 “串 级 萃 取 理 论” , 高 到 国 际 先 进 水 平 念 线 构 把 nxcπ 结 构 规 则 性 规 律 的 量 子 化 学 基 础 特 征 我 国 稀 土 萃 取 分 离 工 艺
化学学源自文库分类
从美国化学会的分会看化学学科分类
小型化学企业 工业与工程化学 化学史 化学教育 化学文献 化学技术员 化学和法律 化学保健与安全 化学毒物学 分析化学 计算化学 无机化学 专业联谊会 生物化学 生物化学技术 石油化学 地质化学 有机化学 农业与食品化学 农药 纤维素，造纸与纺织品 环境化学 肥料与土壤化学 物理化学
International Journal of Quantum Chemistry, 1991, 331-344
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量子化学的应用
山西师范大学（武海顺组）
研究方向：材导电性能的半导体材料和纳米材料方面的研究，并提出 了“羰基硼化学”的新学科概念
代表作：
Structures and energies of isolobal (BCO)(n) and (CH)(n) Monocyclic cages compounds
工程治金学
物理学
计算机科学
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化学学科地位 化学领域有多大？
人类的每项活动都用到一 些由化学提供或加工的物 质，同时在许多活动中也 包含着化学变化
1995年一年，化学家创造 了100万种以上的新化合物
工业化学家在为化学工业之外的许多领域进行工作
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1066 963
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494
723
2001
2002
2003
2004
2005
量子化学计算常用关键词SCI检索而得
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量子化学的应用
清华大学
研究方向：量子化学，计算化学，分子光谱学，分子摸拟和分子工程， 生物医学材料与材料微观结构设计，分子信息学 代表作：
4,5-Dimethylthio-4'-[2-(9-anthryloxy)ethylthio]tetrathiafulvalene, a Highly Selective and Sensitive Chemiluminescence Probe for Singlet Oxygen
量子化学的应用
吉林大学（封继康组）
研究方向：C60等碳笼、金属碳笼及相关化合物的结构和电子光，及分子 的非线性光学性质与分子结构关系的研究 代表作：
C24
QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS ON THE SPECTRA AND NONLINEAR 3RD-ORDER OPTICAL SUSCEPTIBILITY OF C-60
Heterolytic adsorption of H-2 on ZnO(10(1)over-bar-0) surface: An ab initio SPC cluster model study
J. Phys. Chem. A (2004), 108, 5704-5709
J. Phys. Chem. B (1999), 103, 2689-2695
boron
carbonyls:
Novel
aromatic
J. Am. Chem. Soc. (2005), 127, 2334-2338
J. Am. Chem. Soc. (2003), 125, 4428-4429
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量子化学的应用
南京大学（黎书华组）
研究方向：线性标度的量子化学计算方法, 发展了一类新的多参考态 耦合簇方法,无机及有机金属反应的理论研究 代表作：
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量子化学的应用
北京理工大学
研究方向：非线性化学的计算机模拟，量子化学计算，纳米微粒的 制备、表征和性能 代表作：
Hypervalency Avoided: Simple Substituted BrF3 and BrF5 Molecules. Structures, Thermochemistry, and Electron Affinities of the Bromine Hydrogen Fluorides HBrF2 and HBrF4 J. Am. Chem. Soc. (2004), 126, 14950-14959
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0
表面 催化 分子设计 光电磁 分子动力学 NLO
理论方法
量子化学计算常用关键词SCI检索而得
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量子化学的进展
近五年来, 中国所发表的有 关理论研究的SCI文章统计
1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
邓从豪先生 •建议用一种势函数对双原子分子振动光谱进行研究 •HMO理论研究 还有其它一些量子化学家如孙家钟、张乾二、刘若庄、江 元生、黎乐民等,在艰苦的条件下都作出了许多重要的工 作，并为我国培养了大批的年轻学术骨干。
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量子化学的进展
近五年来, 国际上所发表的有关 理论研究的SCI文章统计
Cyclopentadiene Annulated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Investigations of Electron Affinities
J. Am. Chem. Soc. (2003), 125, 1064-1071
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An efficient fragment-based approach for predicting the ground-state energies and structures of large molecules
Bond lengths, reactivities, and aromaticities of benzenoid hydrocarbons based on the valence-bond calculations
J. Am. Chem. Soc. (2005), 127, 7215-7226
J. Am. Chem. Soc. (1995), 117, 8401-8406
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量子化学的应用
山东大学（丁世良组）
研究方向：分子动力学
代表作：
PES of H2O
Lie algebraic approach to potential energy surface for symmetric Triatomic molecules
获国 家 自 然 科 学 二 等 奖 。 其 《物 质 结 构》 一 书 在 长 达 四 分 之 一 世 纪 的 时 期 内 是 该 课 程 在 全 国 唯 一 的 统 编 教 材， 被 授 予 国 家 优 秀 教 材 特 等 奖。
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量子化学的进展
中国老一辈的量子化学家
Quantum Chemical Calculations on Buckminsterfullerene and Related Structures.Ⅱ. The Electronic Structure and Spectra of Some Cn and CnCa2+ Cages
Chem. Phys. Lett. (1993), 203, 560-564
１９５７年获得中国科学院颁发的自然科学三等奖 １９８２年获国家自然科学一等奖 １９８７年，获得国家自然科学一等奖 共发表学术论文２６０多篇；与其研究集体合作出版《配位场理论（方法、 英文版）》、《分子轨道图式理论（中、英文版）》、《高分子反应统计理 论》、《量子化学》、《应用量子化学》、《约化密度矩阵引论》、《配位 场理论方法补编（中、英文版）》、《微观反应动态学》等８部学术专著。
J. Chem. Phys. (1999), 111, 4466-4471
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量子化学的应用
厦门大学（张乾二组）
研究方向：配位场理论方法,多面体分子轨道理论,休克尔分子轨道理
论图形方法,表面科学中的量子化学研究
代表作：
Theoretical study of arsenic-doped carbon clusters C(n)A(s-) (n=1-11)
Porphyrins with Four Monodisperse Oligofluorene Arms as Efficient Red Light-Emitting Materials
J. Am. Chem. Soc. (2004), 126, 11543-11548
J. Am. Chem. Soc. (2004), 126, 3430-3431
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量子化学的应用
厦门大学（曹泽星组）
研究方向：激发态与过渡金属体系的理论研究，过渡金属与酶催化机 理的研究 代表作：
量子化学进展及其应用
单
位：东北师范大学 教授
讲 座 人：苏忠民
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讲座内容
讲座内容
化学学科的地位 化学学科的分类 量子化学的进展 量子化学的应用 苏忠民组研究成果
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化学学科地位 The Central,Useful,and Creative Science
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氟化学 药物化学 高分子化学 高分子材料：科学与工程 胶体与表面化学 核化学与技术 商业开发与管理 碳水化合物化学 燃料化学 橡胶
化学学科分类
结构化学 量子化学 晶体化学 纳米化学 胶体和界面化学 宏观反应动力学 微观反应动力学 化学热力学 高分子化学与物理 电化学 溶液化学 催化化学 波谱学 材料化学 超分子物理化学 激光化学
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量子化学的进展
中国老一辈的量子化学家
著名中国理论化学研究的开拓者唐敖庆教授 对中国的量化事业做出了巨大贡献:
• 不足道提出计算复杂分子旋转能量变化规律“势能函数公式” • 对高分子缩聚、交联与固化、同聚、共聚及裂解等反应逐一进行深 入研究，形成的明显特色高分子反应统计理论体系 • 创造性地发展完善了配位场理论及其研究方法 • 与江元生共同着手分子轨道图形理论的系统研究,提出了本征多项式 的计算、分子轨道系统计算、对称性约化三条定理
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0
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量子化学计算常用关键词SCI检索而得
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量子化学的进展
2005年JACS上发表的相关文章
Ronald Breslow
20世纪的化学取得辉煌的成就， 化学仍是一门中心科学
---中科院院士著名化学家徐光宪
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化学学科地位 化学与很多其他科学领域有关
电子学 农业 生物学
环境科学
化学
药学
我们认为化学 在人类由古代穴 居人的野蛮生活 进化到现在这样 一个世界的变化 中起了“中心” 的作用