合成化学与催化科学

化学合成是化学研究的基本实验方法。从1828年德国化学家维勒以无机物合成出简单有机物尿素到当代合成维生素B12、红霉素等复杂化合物，化学合成有了一个极大的飞跃，业已形成一门系统化和应用性相当强的合成化学学科。如今，化学合成正在向“分子设计”这个战略目标进军。所谓“分子设计”，即是按预定性能要求设计新型分子，并按科学理论计算得出的合成路线，运用各种手段与技巧把它合成出来，如同造房设计、服装设计那样。这样，分子设计可以从根本上改变化学中传统的“配方炒菜”式的落后方法，从而为材料科学等开辟出众多新的方向（诸如高分子设计、药物设计、催化剂设计及合金设计等）。要实现化学合成的重大突破其关键在于设计新反应途径，有效控制化学反应性能。如今，在下列诸方面颇引人关注：一是实施无机和有机的交叉，即将研究新无机物的方法应用于有机合成。二是精心设计合成像沸石一样具有优良性质的新型固体，由此导致出现新的半导体以及用于电池和具有记忆功能的固体离子材料、磁性材料。三是发展光助化学，选择光助反应途径，其特点是借助“人工光合作用”模拟天然光合作用并将其推广为一种全新的反应途径，从而为化学合成提供新方法。四，也是最引人关注的是把研制催化剂从技艺变为科学，即加强对化学催化作用的基础理论研究，致力于在分子水平上理解催化过程。这必将有助于新的催化体系的开拓和催化剂分子设计成效的提高。