无机合成讲义01

第一节 无机合成及其重要作用
1.2 无机合成的重要作用
无机合成是人类利用自然，开发自然，弥补自然 资源不足的重要手段。 无机合成是推动无机化学及相关学科发展的重要 基础，也是发展现代高新技术的重要基础之一。 无机合成对从事其他领域研究工作的化学工作者 而言，也是必备的基础知识。
第一节 无机合成及其重要作用
金刚石及各色宝石
人造金刚石的重要应用
天然宝石 红宝石 祖母绿 水晶
折光率nd 1.769 1.564 1.544
人造宝石 合成红宝石 合成祖母绿 合成水晶
折光率nd 1.762 1.561 1.544
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第一节 无机合成及其重要作用
光导纤维
高琨简历
1933年出生于上海，1944年随父移居香港，入读圣 约瑟书院，之后考入香港大学，但由于当时港大还 未有电机工程系，他只好远赴英国伦敦大学进修。 大学毕业后，他进入英国国际电话电报公司(ITT)做 工程师，后被聘为研究实验室研究员，同时在英国
思考题
应用化学专业基础课
什么是无机合成？ 无机合成研究的主要内容（或基本问题）是什么？
合成市场急需抗癌新药“顺铂”[cis-Pt(NH3)2Cl2]，请 查找生产工艺及检测方法。 H2O2可作火箭推进剂、医学上的消毒剂和工业生产 的原料，请提供生产、检测方法及国家标准。
无机合成
《无机合成》公共邮箱 E-mail: Inorg_Synth@126.com Password: undergrad2013
第三节 无机合成文献
Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 《无机化学制备手册》
该 手 册 由 德 国 G. Brauer 编 写 ， Academic Press Inc. 1963年出版(New York)。本书的增订第二版由何泽人编译出 版（燃料化工出版社，1975年）。 该书第一篇介绍了无机物质的一般制备方法；第二篇介 绍了各种元素、单质和它们的化合物。其编排顺序是按族分 类。合成原理和理论探讨放在每个产品合成方法后面介绍。 全书介绍了千种以上无机制品的制备方法。
新型纳米装置将光子变为机械能
科学家通过 “纳米棒 ”—小到肉眼看不到的金质微粒 —— 和偏振光制造出超级 DVD原型。在偏振光中，光波只能在一 个方向流动。超级 DVD 的大小和厚度与正常碟片无异，可以 使用纳米技术存储海量信息。这种碟片可以支持电脑存储 器，或存储数千小时的电影片段。
P. Zijlstra, J. W. M. Chon , Gu Min. Nature, 2009,459:410-413
合成低价态化合物或配合物 无氧无水条件 晶体多孔材料（分子筛） 超硬材料
第二节 无机合成的基本问题
2.4 无机合成中的结构鉴定和表征问题
由于无机化合物和材料的合成对组成和结构有严 格的要求，因此结构的鉴定和表征对无机合成具有指 导作用。它包括对合成产物组成结构的确证，物化性 能的测定及对合成反应过程中间产物的检测等。 常规检测方法：组成分析、X射线衍射、光谱分析等 近代检测方法：低能电子衍射、低速粒子散射光谱 高分辨电子显微镜、俄歇电子能谱等
第三节 无机合成文献
3.2 合成方法专著及手册
此类文献提供了已知化合物具体的合成方法和可靠的 合成步骤。
第三节 无机合成文献
Inorganic Syntheses 《无机合成》
该丛书由美国化学会“无机合成”编委会编写，由McGraw - Hill Book Company出版，是无机合成方面权威性丛书。 它收集的内容都是各卷出版时有兴趣的研究课题，所提供 的每一个合成方法、步骤都经过不同实验室核对，有较高的可 靠性。它除介绍合成方法以外，还包括该物质的性质、保存及 分析方法，并附有参考文献。
第 章 绪论
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第一节 无机合成及其重要作用
一、无机合成及其重要作用 二、无机合成的基本问题 三、无机合成文献 四、无机合成前沿领域
1.1 无机合成定义 1.2 无机合成的重要作用
第一节 无机合成及其重要作用
1.1 无机合成定义
无机合成是研究无机物质（包括单质、化合物及复合 物）及其不同物态（如单晶态、多晶态、非晶态、超微粒 子、纤维、薄膜等）的合成原理、合成技术、合成方法及 对合成产物进行分离提纯及鉴定和表征的一门科学。 无机合成是无机化学的一个重要分支（核心），是无 机化学发展的前沿阵地。
特殊 试剂
材料 科学
无机 合成
生命 科学
能源 环境
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第二节 无机合成的基本问题
第二节 无机合成的基本问题
2.1 无机合成化学与反应规律问题
2.1 无机合成化学与反应规律问题 2.2 无机合成中的实验技术和方法问题 2.3 无机合成中的分离与纯化问题
新型无机化合物或无机材料的结构创新、合成路 线的设计和选择、合成途径和方法的改进是无机合成 研究的主要内容。 化学热力学 常规合成 特殊条件下的合成 定向设计合成
第三节 无机合成文献
3.4 特种文献
特种文献指图书、期刊之外的非书非刊出版物，包括 科技会议报告、政府报告、学位论文、技术标准、产品介 绍及产品目录等。 特种文献在出版上不如前三类规范，在检索使时也比 较麻烦，但这类文献可以提供其他三类文献不能提供的重 要信息。
第四节 无机合成前沿领域
4.1 新型结构无机化合物或材料的创新 4.2 新合成反应、路线与技术的开发 4.3 极端条件下的合成方法及技术 4.4 软化学合成方法及技术 4.5 绿色合成反应与工艺 4.6 仿生合成与无机合成中生物技术的应用 4.7 无机合成基础理论的研究 4.8 功能材料的分子设计及分子工程学
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第三节 无机合成文献
无机化合物合成手册(中译本）
该书由日本化学会编著，曹慧民等人翻译，1983年 出版。 全书共收入日常及重要无机化合物 2151种，分别介 绍其英文名称、分子式、分子量、物化性质、合成方 法、提纯方法及注意事项。
第三节 无机合成文献
3.3 期刊论文及专利
期刊论文及专利提供了最新的科研信息和动态。 这类文献浩如烟海，必须学会利用各种文摘、索引 进行检索。如美国化学文摘（Chemical Abstracts），中 国化学化工文摘及计算机检索工具等。
第三节 无机合成文献
3.1 理化数据手册 3.2 合成方法专著及手册 3.3 期刊论文及专利 3.4 特种文献
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第三节 无机合成文献
3.1 理化数据手册
理化数据手册提供了有关无机化合物及其组成元 素的性质、结构、反应规律及理化数据等基本信息。
第三节 无机合成文献
CRC Handbook of Chemistry and Physics 《CRC化学和物理手册》
第一节 无机合成及其重要作用
C60的合成与发展： 团簇化学 纳米材料的合成与发展： 纳米化学& 纳米物理 高强度耐高温材料： 航空航天工业 高纯半导体材料： 计算机技术
一些电子材料和晶体材料
光纤通信和超导科学的新成就
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航空航天事业要求高能燃料和耐高温材料
纳米技术促进了超微细材料的合成
科学家开发出1万G超级DVD
2.4 无机合成中的结构鉴定和表征问题
化学动力学 结构化 学
第二节 无机合成的基本问题
2.2 无机合成中的实验技术和方法问题
随着科学技术发展及实际应用的需要，无机合成 愈来愈广泛地应用各种特殊实验技术和方法合成特殊 结构、聚集态（如膜、超微粒、非晶态等）及具有特 殊性能的无机化合物和无机材料。 合成无机半导体超薄膜 超高真空 水热条件 高温高压条件
如果对要合成的化合物及其组成元素的性质不熟 悉，就应该首先查阅此类书籍及手册。
第三节 无机合成文献
Gmelin's Handbuch der Anorganischen Chemie 《盖墨林无机化学手册》
本书内容包括化学元素、无机化学和无机化合物（含 有机金属化合物）的各种数据资料，如各种无机化合物的 发现历史、制备方法、化学性质、物理性质，物理化学性 质等。此外还汇集了大量生产工艺中的数据资料，如大量 很有实际参考价值的数据图表、曲线、设备图等。它既是 科学研究又是化学工业生产的大型手册。 本书于18171819年出版第一版。目前第八版正编、 补编及新补编就构成了本手册的完整体系。
第二节 无机合成的基本问题
2.3 无机合成中的分离与纯化问题
合成与分离是两个紧密相连的问题，解决不好分 离问题就无法获得满意的合成结果。 无机材料既对组成（包括微量掺杂）又对结构有 特定要求，因此无机合成中的分离与纯化问题更为突 出，使用的分离方法更多更复杂。 传统分离方法：重结晶、升华、离子交换等 特殊分离方法：低温分馏、区域熔炼、扩散分离等
本手册由美国化学橡胶公司(Chemical Rubber Company 缩写CRC)于1913年开始出版，现已出版了70多版。它是一部 内容十分完整详尽的化学、物理数据资料手册，全书包括正 文和辅助索引，正文由六部分组成。其中与无机合成最密切 的是： Part B: The Elements and Inorganic Compounds Part D: General Chemical Tables
光在光纤中传播示意图
伦敦大学攻读博士学位，1965年毕业。从1963年开 始，高锟就著手对玻璃纤维进行理论和实用方面的研究工作，并设想利用 一种玻璃纤维传送激光脉冲以代替用金属电缆输出电脉冲的通讯方法。 1966年发表了利用极高纯度的玻璃作为媒介，传送光波，作为通讯之用的 基础理论。 1996年当选为中国科学院外籍院士，曾任香港中文大学校长，2009年获诺 贝尔物理学奖。
第三节 无机合成文献
无机合成重要学术期刊
J. Am. Chem. Soc. 《美国化学会志》 Angew. Chem. Int. Ed. 《德国应用化学》 Advanced Materials (美国) Synthesis and Reactivity in Inorganic and Metalorganic Chemistry (美国) Inorganic Chemistry Inorganic Chemistry Communication (Elsevier) Inorganic Chim Acta (意大利) Journal of Coordination Chemistry (英国) 无机化学学报 (中国) 无机材料学报 (中国)
科学家先制造了一对外部覆盖着硅微芯片材料、厚度仅 为几百纳米的支架。随后，利用化学手段在每个支架的表面 腐蚀了一连串的小洞 ,称为 “拉链空穴”，这些空穴能够引导和 捕捉激光束的能量，同时使装置产生振动。这种设备非常灵 敏，甚至能够感知单个光子的能量。它将加速光学通讯系统 的发展。
M. Eichenfield1, R. Camacho1, J.r Chan1,et al. Nature, 2009, 459: 410-413
1966年美籍华人高锟提 出利用石英玻璃纤维，去除 其中的过渡金属离子制造光 纤的设想，1970年美国人卡 普伦( Kapron)制成第一根光 导纤维。
第一节 无机合成及其重要作用
1.2 无机合成的重要作用
无机合成是人类利用自然，开发自然，弥补自然 资源不足的重要手段。 无机合成是推动无机化学及相关学科发展的重要 基础，也是发展现代高新技术的重要基础之一。 无机合成对从事其他领域研究工作的化学工作者 而言，也是必备的基础知识。
任课教师：杨文胜 北京化工大学理学院 2013年
教 材
教学参考书
《无机合成与制备化
《无机合成化学简明教程》 高胜利 陈三平 主编 科学出版社, 2010
学》
徐如人 庞文琴 主编 高等教育出版社, 2001
主要内容
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 绪论 无机材料概述 无机合பைடு நூலகம்科学基础 无机合成实验技术 无机合成方法 分离与纯化技术 无机合成化学进展
第一节 无机合成及其重要作用
1.2 无机合成的重要作用
无机合成是人类利用自然，开发自然，弥补自然 资源不足的重要手段。 无机合成是推动无机化学及相关学科发展的重要 基础，也是发展现代高新技术的重要基础之一。 无机合成对从事其他领域研究工作的化学工作者 而言，也是必备的基础知识。
第一节 无机合成及其重要作用