有机化学发展前沿省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

有机化学发展前沿与新挑战有机化学发展前沿与新挑战暑期实践课培训时时 间间:-7第1页什么是化学什么是化学有机化学的有机化学的发展史展史有机化学的有机化学的发展方向展方向目目 录录第2页1 什么是化学什么是化学试验试验物质组成、结构物质组成、结构性质性质改变规律与应用改变规律与应用第3页物化物化高分高分子子无机无机有机有机分析分析化学化学化学化学基础基础基础基础分支分支分支分支碳碳化化合合物物化化学学，是是研研究究有有机机化化合合物物组成成、结构构、性性质、制制备方方法法与与应用科学。用科学。第4页合整天然合整天然产物物设计和合成设计和合成需要物质需要物质应用在其应用在其他领域他领域认识天然有机物天然有机物研究有机物研究有机物结构、性构、性质、应用用研究反研究反应实质和反和反应方向方向有机化学有机化学有机化学应用有机化学应用第5页2 有机化学发展史有机化学发展史无 意 识、经验性利用有机化合物大量提取有机化合物提出有机化学和有机化合物概念首次合成有机化合物系统研究有机化学2.1 1719世纪世纪德国-维勒（18001882）1828年年：合成了尿尿素素，打破了有机物“生命力说”。瑞典-贝采里乌斯（17791848）19世纪初世纪初，提出“有机化有机化学学”和“有机化合物有机化合物”。德国-李比希（18031973）1830年年：创建有机化合物定量分析定量分析方法。第6页德国-葛霉林（17881853）1848年：对有机化学提出了新定义，即现在所用定义：碳碳化化合物化学合物化学就是有机化学。1874年年，提出饱和碳原子四个价指向以碳为中心四面体四个顶点，开创了有机化合物立体化学立体化学。德国-凯库勒（1829 1896）1865年，年出绝大多数有机化合物中碳碳为为四四价价，在此基础上发展了有机化合物结构学结构学说。法国-勒贝尔（18471930）荷兰-范特霍夫（18521911）第7页2.2 20世纪有机化学发展世纪有机化学发展 2.2.1 2.2.1 理论理论理论理论第8页 有机分析愈加高效、准确有机分析愈加高效、准确2.2.2 测定方法测定方法第9页 逆推法逆推法合成合成设计思想思想 提升了新化合物诞生速度提升了新化合物诞生速度2.2.3 合成设计方法合成设计方法第10页1965年年9月月，我国上海科学家我国上海科学家人工合成牛胰岛素胰岛素成功。这是世界上第一个合成结晶蛋白质，含有生物活性（与天然胰岛素相同）。2.2.4 新结果举例新结果举例牛胰岛素结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素结构模型牛胰岛素结构模型结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素第11页从1968年起，我国科学工作者开始人工合成酵母丙氨酸转酵母丙氨酸转移核糖核酸移核糖核酸研究。1981年年11月月20日日完成了最终合成。第12页B12合成：经过，1976年经过90多步反应，100多名世界上著名化学家参加合成成功。维生素维生素B12结构式结构式第13页3.二十一世纪有机化学挑战与发展方向3.1 近近5年诺贝尔化学奖介绍年诺贝尔化学奖介绍诺诺贝贝尔尔奖奖，是以瑞瑞典典著名化学家、硝化甘油炸药创造人阿阿尔尔弗弗雷雷德德贝贝恩恩哈哈德德诺诺贝贝尔尔部分遗产（3100万瑞典克朗）作为基金创建。设物物理理、化化学学、生生理理或或医医学学、文文学学、和和平平五个奖项，以基金每年利息或投资收益授予前一年世界上在这些领域对人类作出重大贡献人，诺贝尔奖包含金质奖章、证书和奖金。1968年，瑞典国家银行增设“瑞典国家银行纪念诺贝尔经济科学奖”，1969年首次颁发，人们习惯上称这个额外奖项为“诺贝尔经济学奖诺贝尔经济学奖”。诺贝尔诺贝尔诺贝尔化学奖章诺贝尔化学奖章第14页，美以三科学家因“对核糖体结构和功效研究”而获奖。这三位科学家为美国Venkatraman Ramakrishnan、Thomas A.Steitz及以色列Ada E.Yonath。第15页，美国与日本三位科学家理查德海克（Richard F.Heck），根岸英一（Ei-ichi Negishi）及铃木章（Akira Suzuki）分享该奖。获奖理由是“有机合成中钯催化交叉偶联”研究。第16页，以色列科学家Daniel Shechtman获奖，获奖理由是“发觉准晶体”。第17页，两位美国科学家罗伯特莱夫科维茨（Robert J.Lefkowitz）和布莱恩克比尔卡（Brian K.Kobilka）因“G蛋白偶联受体研究”获奖。第18页，马丁卡普拉斯(Martin Karplus)，迈克尔莱维特(Michael Levitt)和亚利耶瓦谢尔(Arieh Warshel)，奖励他们在“发展复杂化学体系多尺度模型”方面所做贡献。第19页，美国及德国三位科学家Eric Betzig、Stefan W.Hell和William E.Moerner获奖。获奖理由是“研制出超分辨率荧光显微镜”。第20页从2009诺贝尔化学奖获得者成果可以看出，与DNA、蛋白质等生命体成分相关物质结构、功能及合成等研究已成为本世纪研究热点与重点；深入研发新型催化剂，探索物质结构等研究理论依据或技术模型等，依然是科学界具有旺盛生命力课题。其之所以如此，主要是因为生命大分子等种类千差万别，其研究并不是单纯某个国家、某个课题组独立就能够完成，也不是一朝一夕就能取得成果。研究物质结构、功能、作用机理等可认为人类解决一系列疑难问题或新挑战提供理论与实践技术支持及保障。第21页1）利用计算机设计主要目标分子以及合成它们有效路径。2）创造更轻、更耐用、价格更低廉和可循环利用材料。3）认识酶含有高效活性原因，设计可与最好酶相媲美，并利用它们合成及生产主要材料。3.2 有机化学新挑战与发展方向有机化学新挑战与发展方向第22页5）合成能够自组装成有序体系并具备主要功效新物质。发展清洁燃料以及将煤转化为清洁燃料技术。4）合成一些像肌肉等生理体系一样含有刺激响应性材料。第23页6）透彻认识生命化学本质，包含大脑和记忆化学本质。7）开发并生产治疗各种重大疾病特效药品，了解个体基因差异对特定药品 不一样反应，能够更加好地将药品送到身体指定部位。8）创造不会长久存留、专一性更强农用化学品，开发安全食品添加剂。第24页了解有机化学发展史，知道任何一门科学或科技突破与进步并不是一朝一夕功夫；了解有机化学发展现实状况与人类面临挑战，把握有机化学发展方向或者人类迫切需要经过有机化学处理问题。以点带面，间接了解整个化学学科发展前沿。小结小结第25页第26页