現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件

現(xiàn)代化學(xué)現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)理論應(yīng)用化學(xué)與農(nóng)業(yè)化學(xué)與醫(yī)藥化學(xué)與材料現(xiàn)代化學(xué)現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)理論1化學(xué)學(xué)科的成就和地位1.化學(xué)學(xué)科的地位早在1985年，美國學(xué)者G.C.皮門特爾指出：“化學(xué)是一門中心科學(xué)，它與社會(huì)多方面的需要有關(guān)?；瘜W(xué)的基礎(chǔ)研究則將有助于我們的后代賴以滿足演化中的需要，賴以解決許多難以預(yù)期的問題?！保?）化學(xué)是一門承上啟下的中心科學(xué)?？茖W(xué)可按照它的研究對象由簡單到復(fù)雜的程度分為上游、中游和下游。數(shù)學(xué)、物理學(xué)是上游，化學(xué)是中游，生命、材料、環(huán)境等朝陽科學(xué)是下游。化學(xué)是中心科學(xué)，是從上游到下游的必經(jīng)之地?；瘜W(xué)學(xué)科的成就和地位1.化學(xué)學(xué)科的地位2(2)化學(xué)又是一門社會(huì)迫切需要的中心科學(xué)，與我們的衣、食、?。ńú?、家具）、行（汽車、道路）都有非常緊密的聯(lián)系。(3)化學(xué)是與信息、生命、材料、環(huán)境、能源、地球、空間和核科學(xué)等八大朝陽科學(xué)（sun-risesciences)都有緊密的聯(lián)系、交叉和滲透的中心科學(xué)。今天，在人類社會(huì)發(fā)展過程中迫切需要解決的幾個(gè)重大問題：環(huán)境、糧食、能源、生命進(jìn)化等，都需要化學(xué)的參與。(2)化學(xué)又是一門社會(huì)迫切需要的中心科學(xué)，與我們的衣、食、住3化學(xué)的輝煌成就

20世紀(jì)的化學(xué)成就，表現(xiàn)在理論、實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用等多方面。一、化學(xué)理論1.放射性和鈾裂變的重大發(fā)現(xiàn)

產(chǎn)生了6項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)2.化學(xué)鍵和現(xiàn)代量子化學(xué)理論3.合成化學(xué)的成就

20世紀(jì)合成化學(xué)得到了極大的發(fā)展。在這100年中，在《美國化學(xué)文摘》上登錄的天然和人工合成的分子和化合物的數(shù)目已從1900年的55萬種，增加到1999年12月31日的2340萬種。其中絕大多數(shù)是化學(xué)家合成的，幾乎又創(chuàng)造出了一個(gè)新的自然界。

有機(jī)合成大師Woodward合成了維生素B12

1990年由Kishi完成了Palytoxin的全合成.

結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的維生素B12，?？顾氐鹊娜铣杀憩F(xiàn)出科學(xué)與藝術(shù)的高度結(jié)合。化學(xué)的輝煌成就20世紀(jì)的化學(xué)成就，表現(xiàn)在理論、4諾貝爾獎(jiǎng)：1920年H.Staudinger提出了高分子這個(gè)概念——1953年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1953年Ziegler成功地在常溫下將乙烯聚合成聚乙烯，從而發(fā)現(xiàn)了配位聚合反應(yīng)。1955年Natta實(shí)現(xiàn)了丙烯的定向聚合，得到了高產(chǎn)率、高結(jié)晶度的全同構(gòu)型的聚丙烯，使合成方法-聚合物結(jié)構(gòu)-性能三者聯(lián)系起來，成為高分子化學(xué)發(fā)展史中一項(xiàng)里程碑。為此，Ziegler和Natta共獲了1963年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

1974年Flory因在高分子性質(zhì)方面的成就也獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

三大合成高分子材料：合成橡膠、合成塑料和合成纖維4.高分子科學(xué)和材料諾貝爾獎(jiǎng)：4.高分子科學(xué)和材料55.化學(xué)反應(yīng)理論1956年Semenov和Hinchelwood在化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)速度和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)方面的開創(chuàng)性研究獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1967年EigenPorter和Norrish因發(fā)展了閃光光解法技術(shù)用于研究發(fā)生在十億分之一秒內(nèi)的快速化學(xué)反應(yīng)，對快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究作出了重大貢獻(xiàn)，三人共獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

1986年李遠(yuǎn)哲、Herschbach和Polany因發(fā)明了獲得各種態(tài)信息的交叉分子束技術(shù)，并利用該技術(shù)研究F+H2的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，對化學(xué)反應(yīng)的基本原理作出了重要貢獻(xiàn)，為此共獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1999年Zewail因利用飛秒光譜技術(shù)研究過渡態(tài)的成就獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

5.化學(xué)反應(yīng)理論1956年Semenov和Hinchel66.分析技術(shù)的發(fā)展經(jīng)典的成分和組成分析方法仍在不斷改進(jìn)，分析靈敏度從常量發(fā)展到微量、超微量、痕量分析方法，可深入到進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，構(gòu)象測定，同位素測定，各種活潑中間體如自由基、離子基、卡賓、氮賓、卡拜等的直接測定，以及對短壽命亞穩(wěn)態(tài)分子的檢測等分離技術(shù)也不斷革新，離子交換、膜技術(shù)、色譜法等等各種分析儀器如質(zhì)譜儀、極譜儀、色譜儀的應(yīng)用和微機(jī)化、自動(dòng)化及與其它重要譜儀的聯(lián)用，得到迅速發(fā)展和完備現(xiàn)代航天技術(shù)的發(fā)展和對各行星成分的遙控分析，反映出分析技術(shù)的現(xiàn)代化水平。6.分析技術(shù)的發(fā)展經(jīng)典的成分和組成分析方法仍在不斷改進(jìn)，7二、化學(xué)的巨大貢獻(xiàn)1.對現(xiàn)代生命科學(xué)和生物技術(shù)的重大貢獻(xiàn)蛋白質(zhì)的合成牛胰島素的人工合成酶的化學(xué)核酸的化學(xué)化學(xué)對基因工程的貢獻(xiàn)2.對人類健康的貢獻(xiàn)20世紀(jì)化學(xué)家通過合成、半合成或從動(dòng)植物、微生物中提取而得到的臨床有效的化學(xué)藥物超過2萬種，常用的就有1000余種，而且這個(gè)數(shù)目還在快速增加。

青霉素、鏈霉素、金霉素、氯霉素、頭孢菌素等類型抗生素的發(fā)明，為人類的健康做出了巨大貢獻(xiàn)。3.對國民經(jīng)濟(jì)和人類日常生活的貢獻(xiàn)化學(xué)過程工業(yè)二、化學(xué)的巨大貢獻(xiàn)1.對現(xiàn)代生命科學(xué)和生物技術(shù)的重大貢獻(xiàn)8現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的趨勢分析1.新世紀(jì)的化學(xué)科學(xué)主要研究的物質(zhì)層次化學(xué)是什么？化學(xué)的傳統(tǒng)定義：研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能和變化規(guī)律的科學(xué)?；蛘撸夯瘜W(xué)是研究分子的科學(xué)?，F(xiàn)代化學(xué)定義：研究原子、分子片、分子、超分子、生物大分子到分子的各種不同尺度和不同復(fù)雜程度的聚集態(tài)的合成反應(yīng)、分離和分析、結(jié)構(gòu)形態(tài)、物理性能和生物活性及其規(guī)律和應(yīng)用的科學(xué)?，F(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的趨勢分析1.新世紀(jì)的化學(xué)科學(xué)主要研究的物質(zhì)層次9新世紀(jì)化學(xué)主要研究的物質(zhì)層次（1）原子層次的化學(xué)：核化學(xué)、放射化學(xué)、同位素化學(xué)、元素化學(xué)、單原子操縱和檢測化學(xué)等。（2）分子片層次的化學(xué)：原子只有一百多種，但是分子數(shù)已達(dá)三千多萬種，因此，在原子和分子之間引入一個(gè)新層次“分子片”。（3）分子層次的化學(xué)：三千多多萬種化合物（分子），通常分為無機(jī)、有機(jī)和高分子化合物，但是近些年合成的金屬有機(jī)化合物、元素新世紀(jì)化學(xué)主要研究的物質(zhì)層次（1）原子層次的化學(xué)：核化學(xué)、放10有機(jī)化合物、原子簇化合物、金屬酶、金屬硫蛋白等等，已不能適應(yīng)傳統(tǒng)非分類方法，新世紀(jì)將研究分子結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)方式。（4）超分子層次的化學(xué)：受體和給體的化學(xué)、鎖和鑰匙的化學(xué)、分子間的非共價(jià)作用力、范德華引力、各種不同類型的氫鍵、親水與疏水基團(tuán)及其相互作用、分子的堆積、組裝、位阻及包括各種空間效應(yīng)等。有機(jī)化合物、原子簇化合物、金屬酶、金屬硫蛋白等等，已不能適應(yīng)11（5）生物分子層次的化學(xué)：生物化學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、酶化學(xué)、腦化學(xué)、神經(jīng)化學(xué)、基團(tuán)化學(xué)、生命調(diào)控化學(xué)、藥物化學(xué)、手性化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生命起源認(rèn)知化學(xué)等。（6）宏觀聚集態(tài)化學(xué)：固體化學(xué)、晶體化學(xué)、非晶體化學(xué)、流體和溶液化學(xué)、等離子體化學(xué)、膠體化學(xué)和界面化學(xué)等。（7）介觀聚集態(tài)化學(xué)：納米化學(xué)、軟物質(zhì)化學(xué)、膠體化學(xué)（膠團(tuán)－膠束化學(xué)和氣溶膠化學(xué)）等。（5）生物分子層次的化學(xué)：生物化學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、122.新世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的主要研究領(lǐng)域（1）環(huán)境相容性化學(xué)－綠色化學(xué)研究的核心問題：綠色合成技術(shù)方法和過程可再生資源的利用和轉(zhuǎn)化中存在的一系列問題的研究。礦物質(zhì)資源高效利用中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題的研究。2.新世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的主要研究領(lǐng)域（1）環(huán)境相容性化學(xué)－綠色化13（2）新材料化學(xué)科學(xué)新材料的研究主要有以下幾個(gè)方面：復(fù)合型材料新型能源材料可生物降解高分子材料有機(jī)物體系膜分離及膜材料的研究生物材料化學(xué)（2）新材料化學(xué)科學(xué)新材料的研究主要有以下幾個(gè)方面：14（3）化學(xué)中的生命科學(xué)生物超分子功能的研究模擬生物體系的自由基化學(xué)和物理有機(jī)化學(xué)研究無機(jī)化合物藥用的研究

無機(jī)藥物的手性選擇問題、抗癌配合物的研究、利用微量金屬離子有效地預(yù)防疾病、對無機(jī)藥物跨膜運(yùn)送機(jī)制、無機(jī)藥物載體和靶向藥物的研究、核藥物及中藥復(fù)方中使用礦物的問題。（3）化學(xué)中的生命科學(xué)生物超分子功能的研究15（4）化學(xué)工程技術(shù)從液滴－反應(yīng)器的尺度范圍內(nèi)對化學(xué)轉(zhuǎn)化影響下的某些重要的物理現(xiàn)象進(jìn)行研究就形成了化學(xué)工程。具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)境優(yōu)化性的化學(xué)過程集成智能方法化學(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)飛秒激光控制化學(xué)反應(yīng)微系統(tǒng)（MEMS）的新型活性加工技術(shù)及微流量系統(tǒng)的研究。（4）化學(xué)工程技術(shù)從液滴－反應(yīng)器的尺度范圍內(nèi)對化學(xué)轉(zhuǎn)化影響下16（5）農(nóng)業(yè)化學(xué)科學(xué)糧食問題的解決，除了不斷發(fā)展其他領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)（如海洋藍(lán)色農(nóng)業(yè)、微生物白色農(nóng)業(yè)等）之外，化肥工業(yè)是支撐農(nóng)業(yè)發(fā)展不可動(dòng)搖的基石重要研究內(nèi)容：固氮工程、光合作用、長效緩釋化肥等其他重點(diǎn)研究領(lǐng)域：植物激素及生長調(diào)節(jié)物質(zhì)、昆蟲激素及生長調(diào)節(jié)物質(zhì)、昆蟲信息素、生物活性發(fā)展的分離和鑒定等。（5）農(nóng)業(yè)化學(xué)科學(xué)糧食問題的解決，除了不斷發(fā)展其他領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)173.世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的四大難題（1）化學(xué)反應(yīng)理論建立嚴(yán)格的微觀化學(xué)反應(yīng)理論，既要從初始原理出發(fā)，又要巧妙地采取近似方法，使之能解決實(shí)際問題，包括決定某兩個(gè)或幾個(gè)分子之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？能否生成預(yù)期的分子？需要什么催化劑才能在溫和條件下進(jìn)行反應(yīng)？如何在理論指導(dǎo)下控制化學(xué)反應(yīng)？如何計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的速率？如何確定化學(xué)反應(yīng)的途徑等。3.世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的四大難題（1）化學(xué)反應(yīng)理論18（2）結(jié)構(gòu)和性能的定量關(guān)系理論上說，一個(gè)分子的電子云密度可以決定它的所有性質(zhì)，但實(shí)際計(jì)算很困難。要優(yōu)先研究的課題：分子和分子間的非共價(jià)鍵的相互作用的本質(zhì)和規(guī)律；超分子結(jié)構(gòu)的類型、生成和調(diào)控的規(guī)律；給體－受體作用原理；生物大分子的結(jié)構(gòu)以及與生物和生理活性的關(guān)系；分子自由基的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的關(guān)系；摻雜晶體的結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系；如何設(shè)計(jì)合成具有人們期望的某種性能的材料？如何使宏觀材料達(dá)到微觀化學(xué)鍵的強(qiáng)度？（2）結(jié)構(gòu)和性能的定量關(guān)系理論上說，一個(gè)分子的電子云密度可以19（3）生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī)理研究配體小分子和受體生物大分子相互作用的機(jī)理，這是藥物設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。搞清楚光合作用、生物固氮作用，牛羊等食草動(dòng)物胃內(nèi)酶分子如何把植物纖維分解為小分子的反應(yīng)機(jī)理。人類的大腦是用“泛分子”組裝成的最精巧的計(jì)算機(jī)，徹底了解大腦的結(jié)構(gòu)和功能，是多學(xué)科共同面對的難題。（3）生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī)理研究配體小分子和受體生物大分子相互作20了解活體內(nèi)信息分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和生理調(diào)控的化學(xué)機(jī)理。如何實(shí)現(xiàn)從生物分子到分子生命的飛躍？如何制造活的分子，跨越從化學(xué)進(jìn)化到生物進(jìn)化的鴻溝？研究復(fù)雜、開放、非平衡的生命系統(tǒng)的熱力學(xué)，耗散和混沌狀態(tài)，分形現(xiàn)象等非線性問題了解活體內(nèi)信息分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和生理調(diào)控的化學(xué)機(jī)理。21（4）納米尺度的基本規(guī)律尺度的不同，常常引起主要相互作用力的不同導(dǎo)致物質(zhì)性能及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律和原理的質(zhì)的區(qū)別納米尺度的熱力學(xué)性質(zhì)如金的熔點(diǎn)1063℃，納米金（5－10nm）的熔化溫度為330℃。銀的熔點(diǎn)為960.3℃，而納米銀（5－10nm）為100℃。納米磁性量子隧穿效應(yīng)、量子相干效應(yīng)等納米粒子比表面很大，由此引起性質(zhì)的不同。例如，納米鉑黑催化劑可使乙烯催化反應(yīng)的溫度從6000℃降至室溫。（4）納米尺度的基本規(guī)律尺度的不同，常常引起主要相互作用力的22化學(xué)與農(nóng)業(yè)化學(xué)與農(nóng)業(yè)23一、化肥——農(nóng)作物的重要食糧1.農(nóng)作物所需營養(yǎng)元素的來源：一部分空氣水土壤C、OH、ON、P、K、Ca、Mg、S等自然界一、化肥——農(nóng)作物的重要食糧1.農(nóng)作物所需營養(yǎng)元素的來源：一24另一部分化學(xué)肥料氮肥磷肥鉀肥復(fù)合肥微肥肥料農(nóng)家肥另一部分化學(xué)肥料氮肥磷肥鉀肥復(fù)合肥微肥肥料農(nóng)家肥25（1）常見氮肥及其作用：（NH4）2SO4、NH4NO3、NH4Cl、NH4HCO3、NH3?H2O、CO（NH2）2硫酸銨、硝酸銨、氯化銨、碳酸氫銨、氨水、尿素②氮肥的作用①常見氮肥（1）常見氮肥及其作用：（NH4）2SO4、NH4NO3、N26缺氮的棉花氮肥能促使作物的莖、葉生長茂盛，葉色濃綠。缺氮的棉花氮肥能促使作物的莖、葉生長茂盛，葉色濃綠。27（2）常見的磷肥及其作用：①常見的磷肥：磷礦粉、過磷酸鈣、重過磷酸鈣②磷肥的作用：磷肥促進(jìn)作物根系發(fā)達(dá)，提高耐寒耐旱的能力。（2）常見的磷肥及其作用：①常見的磷肥：磷礦粉、過磷酸鈣、重28現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件29（3）常見的鉀肥及其作用：①常見的鉀肥：硫酸鉀、氯化鉀②鉀肥的作用：鉀肥能促使作物生長健壯，增強(qiáng)抗倒伏能力及對蟲害的抵抗能力。（3）常見的鉀肥及其作用：①常見的鉀肥：硫酸鉀、氯化鉀②鉀肥30缺鉀的大豆缺鉀的甘藍(lán)缺鉀的大豆缺鉀的甘藍(lán)31（4）常見的復(fù)合肥及其作用：①復(fù)合肥的定義：②常見的復(fù)合肥：

復(fù)合肥料是含有兩種或兩種以上營養(yǎng)元素的化肥。磷酸二氫銨、硝酸鉀等。（4）常見的復(fù)合肥及其作用：①復(fù)合肥的定義：②常見的復(fù)合肥：32現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件33一、藥物化學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)1、藥物:

對疾病具有預(yù)防、治療或診斷作用，或可調(diào)節(jié)人體生理功能、提高生活質(zhì)量、保持身體的物質(zhì)。2、化學(xué)藥物對疾病具有預(yù)治療或診斷作用，或可調(diào)節(jié)機(jī)體生理功能符合藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)政府有關(guān)部門批準(zhǔn)的化合物。含義：具有以上功能的化合物。藥物與化學(xué)一、藥物化學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)藥物與化學(xué)343、分類：（按藥物的來源）

中藥和天然藥物尤其以植物更為主要，例如嗎啡：罌粟的漿果濃縮物即阿片中提取物紫杉醇：從紫杉樹皮中分離得到治療卵巢癌等實(shí)體瘤的。生物制品（微生物和生化藥物）例如:抗生素青霉素G

HMG-COA還原酶抑制劑---洛伐他汀3、分類：（按藥物的來源）35化學(xué)藥品包括無機(jī)藥物、合成藥物和半合成藥物無機(jī)藥物：

氯化銨（NH4Cl）----祛痰藥碳酸氫鈉(NaCO3)----抗酸劑合成藥物：（以化工原料）用化學(xué)合成方法獲得的全合成和半合成的化學(xué)藥物。阿司匹林、氧氟沙星、磺胺藥物、卡托普利阿莫西林、地塞米松、頭孢類抗生素藥物化學(xué)研究的對象就是化學(xué)藥物，也包括從天然藥物中提取出的有效成分或單體或通過發(fā)酵方法得到的抗生素和半合成抗生素?；瘜W(xué)藥品36藥物化學(xué)定義：藥物化學(xué)是一門化學(xué)學(xué)科，也涉及到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和制藥科學(xué)。它主要研究生物活性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、設(shè)計(jì)、確證和制備，并在分子水平上研究其代謝和作用機(jī)理，建立結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系。藥物化學(xué)375、藥物化學(xué)的任務(wù)（1）、為有效利用現(xiàn)有化學(xué)藥物提供理論基礎(chǔ)。

為臨床用藥時(shí)的各個(gè)環(huán)節(jié)提供怎樣保證藥物質(zhì)量或改進(jìn)藥效的化學(xué)知識(shí)。藥物的使用青霉素G藥物的保存VC 阿司匹林

5、藥物化學(xué)的任務(wù)38劑型的選擇

普魯卡因青霉素G分析檢驗(yàn)（藥物分析）劑型的選擇39結(jié)構(gòu)的修飾化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾---保持藥物的基本結(jié)構(gòu)，僅在官能團(tuán)上作一些修改，以改進(jìn)藥物的缺點(diǎn)?，F(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件40（2）、研究化學(xué)藥物的合成原理和路線，選擇和設(shè)計(jì)適合國情的產(chǎn)業(yè)化工藝。

為化學(xué)藥物提供生產(chǎn)路線，研究制造化學(xué)藥物的新原料，新工藝，新技術(shù)，新方法和新試劑是主要內(nèi)容。提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，改進(jìn)合成的路線和工藝，降低生產(chǎn)成本是其中環(huán)節(jié)。（3）、創(chuàng)制新藥、發(fā)現(xiàn)具有進(jìn)一步研究開發(fā)前景的先導(dǎo)化合物。新藥的研究與開發(fā)是藥物化學(xué)的主要任務(wù)。新藥的研究與開發(fā)過程可分為兩個(gè)階段：研究階段和開發(fā)階段。新藥的研究階段也稱新藥的發(fā)現(xiàn)，這一階段主要是為了發(fā)現(xiàn)可能成為藥物的化合物，也稱新化合物實(shí)體（NCE）。新藥的開發(fā)則是在得到NCE后，通過一系列研究與評價(jià)使其成為上市新藥。（2）、研究化學(xué)藥物的合成原理和路線，選擇和設(shè)計(jì)適合國情的產(chǎn)41二、藥物化學(xué)的發(fā)展及現(xiàn)狀1、藥物的起源（利用天然藥物的經(jīng)驗(yàn)時(shí)期）

19世紀(jì)前的幾千年前，藥物起源于人類的生存和在大自然中進(jìn)行競爭的需要。同樣，我國中草藥在藥物發(fā)展史上對中華民族的健康昌盛做出了重要的貢獻(xiàn)。2、19世紀(jì)天然藥物和有機(jī)化學(xué)相互促進(jìn)了藥物化學(xué)的形成1805年從阿片中提純了嗎啡，后又從古柯堿葉中得到可卡因，從此人類開始了長達(dá)200年的從天然產(chǎn)物中尋找新藥并試圖改造其結(jié)構(gòu)的藥物化學(xué)研究。同時(shí)人類也從有機(jī)化合物中尋找活性物質(zhì)，1869年發(fā)現(xiàn)了具鎮(zhèn)靜作用的水合氯醛（應(yīng)用到20世紀(jì)60年代），1899年發(fā)現(xiàn)解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林（應(yīng)用至今），于是藥物化學(xué)作為一門學(xué)科也開始形成。二、藥物化學(xué)的發(fā)展及現(xiàn)狀4219世紀(jì)前半世紀(jì)，化學(xué)家開始研究天然藥物的有效成分。例如：1805年，分離出嗎啡1832年，分離出可待因1833年得到阿托品1855年，分離得到可卡因19世紀(jì)前半世紀(jì)，化學(xué)家開始研究天然藥物的有效成分。例如：433、20世紀(jì)藥物化學(xué)百年發(fā)展史A、新的生物篩選模型和結(jié)構(gòu)測定儀器為20世紀(jì)里程碑發(fā)展奠定了基礎(chǔ)B、天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)改造的第一成功例子“普魯卡因”C、從染料到磺胺藥的發(fā)展和抗代謝學(xué)說3、20世紀(jì)藥物化學(xué)百年發(fā)展史44D、青霉素的發(fā)現(xiàn)以及當(dāng)今抗生素的發(fā)展E、從阿司匹林到心腦血管疾病藥物的發(fā)展

1964年最早上市的β-受體阻斷劑D、青霉素的發(fā)現(xiàn)以及當(dāng)今抗生素的發(fā)展451975年最早上市的鈣通道阻滯劑硝苯地平1977年最早上市的ACEI卡托普利1978年篩選微生物發(fā)酵產(chǎn)物對HMG-COA還原酶具明顯抑制作用的洛伐他汀，治療高膽固醇癥-冠心病，開辟了一個(gè)微生物不僅僅是抗菌、抗原蟲或抗腫瘤藥，而且可以是酶抑制劑或心腦血管疾病藥物的新時(shí)代

1975年最早上市的鈣通道阻滯劑硝苯地平4680年代最早應(yīng)用溶栓藥物及小劑量阿司匹林（環(huán)氧化COX-2抑制劑）作為抗血小板藥物。

90年代起心腦血管疾病新藥研究占全世界新藥研制的30%以上。

β-受體阻斷劑鈣通道阻滯劑血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)羥甲戊乙酰輔酶A還原酶抑制劑（HMG-CoA還原酶抑制劑）80年代最早應(yīng)用溶栓藥物及小劑量阿司匹林（環(huán)氧47F、從水合氯醛、巴比妥類、苯并二氮雜卓到非苯并二氮雜卓類中樞抑制藥物的發(fā)展

F、從水合氯醛、巴比妥類、苯并二氮雜卓到非苯并二氮雜卓類中樞48G、從腎上腺素分離到內(nèi)源性活性物質(zhì)的應(yīng)用G、從腎上腺素分離到內(nèi)源性活性物質(zhì)的應(yīng)用49H、腫瘤---“世紀(jì)病”和抗腫瘤和抗愛滋病藥物的發(fā)展H、腫瘤---“世紀(jì)病”和抗腫瘤和抗愛滋病藥物的發(fā)展50現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件51現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件52現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件53現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件54現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件55現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件56現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件57一、無機(jī)非金屬材料材料與化學(xué)一、無機(jī)非金屬材料材料與化學(xué)58[特別提醒]石膏的作用是調(diào)節(jié)水泥的硬化速度．[特別提醒]石膏的作用是調(diào)節(jié)水泥的硬化速度．59二、金屬材料1．金屬的冶煉(1)冶煉方法①熱分解法可用于熱分解法冶煉的金屬，其元素的金屬性

，原子

失電子，離子

得電子，化合物的穩(wěn)定性

．在金屬活動(dòng)性順序的右端區(qū)域(如Hg、Ag)．如2HgO2Hg＋O2↑.②熱還原法可用熱還原法冶煉的金屬，其金屬性比較強(qiáng)，在金屬活動(dòng)性順序中居于中間區(qū)域．很弱難較弱易二、金屬材料很弱難較弱易60活潑活潑61煉鐵高爐煉鐵高爐62Al2O3Al2O3632．金屬材料的表面處理(1)金屬的腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與其表面接觸物質(zhì)(如O2、Cl2等)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不同金屬或不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象

電流產(chǎn)生

電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化的過程較活潑的金屬被氧化的過程影響化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更具普遍性，危害更嚴(yán)重?zé)o有2．金屬材料的表面處理化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與其表面接觸64(2)鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強(qiáng)陽極反應(yīng)Fe―→Fe2＋＋2e－陰極反應(yīng)O2＋2H2O＋4e－―→2H＋＋2e－―→H2溶液反應(yīng)Fe2＋＋2OH－―→Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)34OH－(2)鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水65現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件66三、功能高分子材料和復(fù)合材料1．功能高分子材料(1)光敏高分子材料：感光樹脂、光致變色高分子材料、光導(dǎo)電高分子材料

(2)高吸水性樹脂：超強(qiáng)吸水劑等(3)導(dǎo)電高分子材料：結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電材料、復(fù)合型導(dǎo)電材料(4)生物醫(yī)學(xué)高分子材料：修復(fù)、再造人體器官三、功能高分子材料和復(fù)合材料672．復(fù)合材料(1)(2)常見的復(fù)合材料：玻璃鋼、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等．3．塑料制品結(jié)構(gòu)和性能(1)線型高分子：分子呈長鏈狀，可溶于有機(jī)溶劑，受熱軟化，熔融，有熱塑性．(2)體型高分子：高分子鏈之間形成化學(xué)鍵產(chǎn)生交聯(lián)，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)．不易溶于有機(jī)溶劑，受熱不熔化，有熱固性．2．復(fù)合材料3．塑料制品結(jié)構(gòu)和性能684．新材料的發(fā)展方向具有復(fù)合化、設(shè)計(jì)化、智能化、仿生化、輕量化、高性能化、高功能化等特點(diǎn)．4．新材料的發(fā)展方向69五【2】如果把科學(xué)比擬為長江

各門學(xué)科可以按照研究從簡單到復(fù)雜分為：上游中游下游重慶武漢上海數(shù)學(xué)物理化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)頭學(xué)科中心學(xué)科前沿學(xué)科化學(xué)要用數(shù)理、生物學(xué)要用數(shù)理化、醫(yī)學(xué)要用數(shù)理化生如果把科學(xué)比擬為長江

各門學(xué)科可按研究對象從簡單到復(fù)雜分為：上游中游下游重慶武漢上海數(shù)學(xué)物理化學(xué)生物學(xué)

領(lǐng)頭學(xué)科中心學(xué)科前沿學(xué)科化學(xué)要用數(shù)理生物學(xué)要用數(shù)理化醫(yī)學(xué)要用數(shù)理化生五【2】如果把科學(xué)比擬為長江

各門學(xué)科可以按照研究從簡單到復(fù)70現(xiàn)代化學(xué)現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)理論應(yīng)用化學(xué)與農(nóng)業(yè)化學(xué)與醫(yī)藥化學(xué)與材料現(xiàn)代化學(xué)現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)理論71化學(xué)學(xué)科的成就和地位1.化學(xué)學(xué)科的地位早在1985年，美國學(xué)者G.C.皮門特爾指出：“化學(xué)是一門中心科學(xué)，它與社會(huì)多方面的需要有關(guān)?；瘜W(xué)的基礎(chǔ)研究則將有助于我們的后代賴以滿足演化中的需要，賴以解決許多難以預(yù)期的問題?！保?）化學(xué)是一門承上啟下的中心科學(xué)。科學(xué)可按照它的研究對象由簡單到復(fù)雜的程度分為上游、中游和下游。數(shù)學(xué)、物理學(xué)是上游，化學(xué)是中游，生命、材料、環(huán)境等朝陽科學(xué)是下游?；瘜W(xué)是中心科學(xué)，是從上游到下游的必經(jīng)之地?；瘜W(xué)學(xué)科的成就和地位1.化學(xué)學(xué)科的地位72(2)化學(xué)又是一門社會(huì)迫切需要的中心科學(xué)，與我們的衣、食、?。ńú?、家具）、行（汽車、道路）都有非常緊密的聯(lián)系。(3)化學(xué)是與信息、生命、材料、環(huán)境、能源、地球、空間和核科學(xué)等八大朝陽科學(xué)（sun-risesciences)都有緊密的聯(lián)系、交叉和滲透的中心科學(xué)。今天，在人類社會(huì)發(fā)展過程中迫切需要解決的幾個(gè)重大問題：環(huán)境、糧食、能源、生命進(jìn)化等，都需要化學(xué)的參與。(2)化學(xué)又是一門社會(huì)迫切需要的中心科學(xué)，與我們的衣、食、住73化學(xué)的輝煌成就

20世紀(jì)的化學(xué)成就，表現(xiàn)在理論、實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用等多方面。一、化學(xué)理論1.放射性和鈾裂變的重大發(fā)現(xiàn)

產(chǎn)生了6項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)2.化學(xué)鍵和現(xiàn)代量子化學(xué)理論3.合成化學(xué)的成就

20世紀(jì)合成化學(xué)得到了極大的發(fā)展。在這100年中，在《美國化學(xué)文摘》上登錄的天然和人工合成的分子和化合物的數(shù)目已從1900年的55萬種，增加到1999年12月31日的2340萬種。其中絕大多數(shù)是化學(xué)家合成的，幾乎又創(chuàng)造出了一個(gè)新的自然界。

有機(jī)合成大師Woodward合成了維生素B12

1990年由Kishi完成了Palytoxin的全合成.

結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜的維生素B12，?？顾氐鹊娜铣杀憩F(xiàn)出科學(xué)與藝術(shù)的高度結(jié)合?；瘜W(xué)的輝煌成就20世紀(jì)的化學(xué)成就，表現(xiàn)在理論、74諾貝爾獎(jiǎng)：1920年H.Staudinger提出了高分子這個(gè)概念——1953年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1953年Ziegler成功地在常溫下將乙烯聚合成聚乙烯，從而發(fā)現(xiàn)了配位聚合反應(yīng)。1955年Natta實(shí)現(xiàn)了丙烯的定向聚合，得到了高產(chǎn)率、高結(jié)晶度的全同構(gòu)型的聚丙烯，使合成方法-聚合物結(jié)構(gòu)-性能三者聯(lián)系起來，成為高分子化學(xué)發(fā)展史中一項(xiàng)里程碑。為此，Ziegler和Natta共獲了1963年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

1974年Flory因在高分子性質(zhì)方面的成就也獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

三大合成高分子材料：合成橡膠、合成塑料和合成纖維4.高分子科學(xué)和材料諾貝爾獎(jiǎng)：4.高分子科學(xué)和材料755.化學(xué)反應(yīng)理論1956年Semenov和Hinchelwood在化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)速度和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)方面的開創(chuàng)性研究獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1967年EigenPorter和Norrish因發(fā)展了閃光光解法技術(shù)用于研究發(fā)生在十億分之一秒內(nèi)的快速化學(xué)反應(yīng)，對快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究作出了重大貢獻(xiàn)，三人共獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

1986年李遠(yuǎn)哲、Herschbach和Polany因發(fā)明了獲得各種態(tài)信息的交叉分子束技術(shù)，并利用該技術(shù)研究F+H2的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，對化學(xué)反應(yīng)的基本原理作出了重要貢獻(xiàn)，為此共獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1999年Zewail因利用飛秒光譜技術(shù)研究過渡態(tài)的成就獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

5.化學(xué)反應(yīng)理論1956年Semenov和Hinchel766.分析技術(shù)的發(fā)展經(jīng)典的成分和組成分析方法仍在不斷改進(jìn)，分析靈敏度從常量發(fā)展到微量、超微量、痕量分析方法，可深入到進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，構(gòu)象測定，同位素測定，各種活潑中間體如自由基、離子基、卡賓、氮賓、卡拜等的直接測定，以及對短壽命亞穩(wěn)態(tài)分子的檢測等分離技術(shù)也不斷革新，離子交換、膜技術(shù)、色譜法等等各種分析儀器如質(zhì)譜儀、極譜儀、色譜儀的應(yīng)用和微機(jī)化、自動(dòng)化及與其它重要譜儀的聯(lián)用，得到迅速發(fā)展和完備現(xiàn)代航天技術(shù)的發(fā)展和對各行星成分的遙控分析，反映出分析技術(shù)的現(xiàn)代化水平。6.分析技術(shù)的發(fā)展經(jīng)典的成分和組成分析方法仍在不斷改進(jìn)，77二、化學(xué)的巨大貢獻(xiàn)1.對現(xiàn)代生命科學(xué)和生物技術(shù)的重大貢獻(xiàn)蛋白質(zhì)的合成牛胰島素的人工合成酶的化學(xué)核酸的化學(xué)化學(xué)對基因工程的貢獻(xiàn)2.對人類健康的貢獻(xiàn)20世紀(jì)化學(xué)家通過合成、半合成或從動(dòng)植物、微生物中提取而得到的臨床有效的化學(xué)藥物超過2萬種，常用的就有1000余種，而且這個(gè)數(shù)目還在快速增加。

青霉素、鏈霉素、金霉素、氯霉素、頭孢菌素等類型抗生素的發(fā)明，為人類的健康做出了巨大貢獻(xiàn)。3.對國民經(jīng)濟(jì)和人類日常生活的貢獻(xiàn)化學(xué)過程工業(yè)二、化學(xué)的巨大貢獻(xiàn)1.對現(xiàn)代生命科學(xué)和生物技術(shù)的重大貢獻(xiàn)78現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的趨勢分析1.新世紀(jì)的化學(xué)科學(xué)主要研究的物質(zhì)層次化學(xué)是什么？化學(xué)的傳統(tǒng)定義：研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能和變化規(guī)律的科學(xué)?；蛘撸夯瘜W(xué)是研究分子的科學(xué)?，F(xiàn)代化學(xué)定義：研究原子、分子片、分子、超分子、生物大分子到分子的各種不同尺度和不同復(fù)雜程度的聚集態(tài)的合成反應(yīng)、分離和分析、結(jié)構(gòu)形態(tài)、物理性能和生物活性及其規(guī)律和應(yīng)用的科學(xué)。現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的趨勢分析1.新世紀(jì)的化學(xué)科學(xué)主要研究的物質(zhì)層次79新世紀(jì)化學(xué)主要研究的物質(zhì)層次（1）原子層次的化學(xué)：核化學(xué)、放射化學(xué)、同位素化學(xué)、元素化學(xué)、單原子操縱和檢測化學(xué)等。（2）分子片層次的化學(xué)：原子只有一百多種，但是分子數(shù)已達(dá)三千多萬種，因此，在原子和分子之間引入一個(gè)新層次“分子片”。（3）分子層次的化學(xué)：三千多多萬種化合物（分子），通常分為無機(jī)、有機(jī)和高分子化合物，但是近些年合成的金屬有機(jī)化合物、元素新世紀(jì)化學(xué)主要研究的物質(zhì)層次（1）原子層次的化學(xué)：核化學(xué)、放80有機(jī)化合物、原子簇化合物、金屬酶、金屬硫蛋白等等，已不能適應(yīng)傳統(tǒng)非分類方法，新世紀(jì)將研究分子結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)方式。（4）超分子層次的化學(xué)：受體和給體的化學(xué)、鎖和鑰匙的化學(xué)、分子間的非共價(jià)作用力、范德華引力、各種不同類型的氫鍵、親水與疏水基團(tuán)及其相互作用、分子的堆積、組裝、位阻及包括各種空間效應(yīng)等。有機(jī)化合物、原子簇化合物、金屬酶、金屬硫蛋白等等，已不能適應(yīng)81（5）生物分子層次的化學(xué)：生物化學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、酶化學(xué)、腦化學(xué)、神經(jīng)化學(xué)、基團(tuán)化學(xué)、生命調(diào)控化學(xué)、藥物化學(xué)、手性化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生命起源認(rèn)知化學(xué)等。（6）宏觀聚集態(tài)化學(xué)：固體化學(xué)、晶體化學(xué)、非晶體化學(xué)、流體和溶液化學(xué)、等離子體化學(xué)、膠體化學(xué)和界面化學(xué)等。（7）介觀聚集態(tài)化學(xué)：納米化學(xué)、軟物質(zhì)化學(xué)、膠體化學(xué)（膠團(tuán)－膠束化學(xué)和氣溶膠化學(xué)）等。（5）生物分子層次的化學(xué)：生物化學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、822.新世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的主要研究領(lǐng)域（1）環(huán)境相容性化學(xué)－綠色化學(xué)研究的核心問題：綠色合成技術(shù)方法和過程可再生資源的利用和轉(zhuǎn)化中存在的一系列問題的研究。礦物質(zhì)資源高效利用中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題的研究。2.新世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的主要研究領(lǐng)域（1）環(huán)境相容性化學(xué)－綠色化83（2）新材料化學(xué)科學(xué)新材料的研究主要有以下幾個(gè)方面：復(fù)合型材料新型能源材料可生物降解高分子材料有機(jī)物體系膜分離及膜材料的研究生物材料化學(xué)（2）新材料化學(xué)科學(xué)新材料的研究主要有以下幾個(gè)方面：84（3）化學(xué)中的生命科學(xué)生物超分子功能的研究模擬生物體系的自由基化學(xué)和物理有機(jī)化學(xué)研究無機(jī)化合物藥用的研究

無機(jī)藥物的手性選擇問題、抗癌配合物的研究、利用微量金屬離子有效地預(yù)防疾病、對無機(jī)藥物跨膜運(yùn)送機(jī)制、無機(jī)藥物載體和靶向藥物的研究、核藥物及中藥復(fù)方中使用礦物的問題。（3）化學(xué)中的生命科學(xué)生物超分子功能的研究85（4）化學(xué)工程技術(shù)從液滴－反應(yīng)器的尺度范圍內(nèi)對化學(xué)轉(zhuǎn)化影響下的某些重要的物理現(xiàn)象進(jìn)行研究就形成了化學(xué)工程。具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)境優(yōu)化性的化學(xué)過程集成智能方法化學(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)飛秒激光控制化學(xué)反應(yīng)微系統(tǒng)（MEMS）的新型活性加工技術(shù)及微流量系統(tǒng)的研究。（4）化學(xué)工程技術(shù)從液滴－反應(yīng)器的尺度范圍內(nèi)對化學(xué)轉(zhuǎn)化影響下86（5）農(nóng)業(yè)化學(xué)科學(xué)糧食問題的解決，除了不斷發(fā)展其他領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)（如海洋藍(lán)色農(nóng)業(yè)、微生物白色農(nóng)業(yè)等）之外，化肥工業(yè)是支撐農(nóng)業(yè)發(fā)展不可動(dòng)搖的基石重要研究內(nèi)容：固氮工程、光合作用、長效緩釋化肥等其他重點(diǎn)研究領(lǐng)域：植物激素及生長調(diào)節(jié)物質(zhì)、昆蟲激素及生長調(diào)節(jié)物質(zhì)、昆蟲信息素、生物活性發(fā)展的分離和鑒定等。（5）農(nóng)業(yè)化學(xué)科學(xué)糧食問題的解決，除了不斷發(fā)展其他領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)873.世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的四大難題（1）化學(xué)反應(yīng)理論建立嚴(yán)格的微觀化學(xué)反應(yīng)理論，既要從初始原理出發(fā)，又要巧妙地采取近似方法，使之能解決實(shí)際問題，包括決定某兩個(gè)或幾個(gè)分子之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？能否生成預(yù)期的分子？需要什么催化劑才能在溫和條件下進(jìn)行反應(yīng)？如何在理論指導(dǎo)下控制化學(xué)反應(yīng)？如何計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的速率？如何確定化學(xué)反應(yīng)的途徑等。3.世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的四大難題（1）化學(xué)反應(yīng)理論88（2）結(jié)構(gòu)和性能的定量關(guān)系理論上說，一個(gè)分子的電子云密度可以決定它的所有性質(zhì)，但實(shí)際計(jì)算很困難。要優(yōu)先研究的課題：分子和分子間的非共價(jià)鍵的相互作用的本質(zhì)和規(guī)律；超分子結(jié)構(gòu)的類型、生成和調(diào)控的規(guī)律；給體－受體作用原理；生物大分子的結(jié)構(gòu)以及與生物和生理活性的關(guān)系；分子自由基的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的關(guān)系；摻雜晶體的結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系；如何設(shè)計(jì)合成具有人們期望的某種性能的材料？如何使宏觀材料達(dá)到微觀化學(xué)鍵的強(qiáng)度？（2）結(jié)構(gòu)和性能的定量關(guān)系理論上說，一個(gè)分子的電子云密度可以89（3）生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī)理研究配體小分子和受體生物大分子相互作用的機(jī)理，這是藥物設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。搞清楚光合作用、生物固氮作用，牛羊等食草動(dòng)物胃內(nèi)酶分子如何把植物纖維分解為小分子的反應(yīng)機(jī)理。人類的大腦是用“泛分子”組裝成的最精巧的計(jì)算機(jī)，徹底了解大腦的結(jié)構(gòu)和功能，是多學(xué)科共同面對的難題。（3）生命現(xiàn)象的化學(xué)機(jī)理研究配體小分子和受體生物大分子相互作90了解活體內(nèi)信息分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和生理調(diào)控的化學(xué)機(jī)理。如何實(shí)現(xiàn)從生物分子到分子生命的飛躍？如何制造活的分子，跨越從化學(xué)進(jìn)化到生物進(jìn)化的鴻溝？研究復(fù)雜、開放、非平衡的生命系統(tǒng)的熱力學(xué)，耗散和混沌狀態(tài)，分形現(xiàn)象等非線性問題了解活體內(nèi)信息分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和生理調(diào)控的化學(xué)機(jī)理。91（4）納米尺度的基本規(guī)律尺度的不同，常常引起主要相互作用力的不同導(dǎo)致物質(zhì)性能及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律和原理的質(zhì)的區(qū)別納米尺度的熱力學(xué)性質(zhì)如金的熔點(diǎn)1063℃，納米金（5－10nm）的熔化溫度為330℃。銀的熔點(diǎn)為960.3℃，而納米銀（5－10nm）為100℃。納米磁性量子隧穿效應(yīng)、量子相干效應(yīng)等納米粒子比表面很大，由此引起性質(zhì)的不同。例如，納米鉑黑催化劑可使乙烯催化反應(yīng)的溫度從6000℃降至室溫。（4）納米尺度的基本規(guī)律尺度的不同，常常引起主要相互作用力的92化學(xué)與農(nóng)業(yè)化學(xué)與農(nóng)業(yè)93一、化肥——農(nóng)作物的重要食糧1.農(nóng)作物所需營養(yǎng)元素的來源：一部分空氣水土壤C、OH、ON、P、K、Ca、Mg、S等自然界一、化肥——農(nóng)作物的重要食糧1.農(nóng)作物所需營養(yǎng)元素的來源：一94另一部分化學(xué)肥料氮肥磷肥鉀肥復(fù)合肥微肥肥料農(nóng)家肥另一部分化學(xué)肥料氮肥磷肥鉀肥復(fù)合肥微肥肥料農(nóng)家肥95（1）常見氮肥及其作用：（NH4）2SO4、NH4NO3、NH4Cl、NH4HCO3、NH3?H2O、CO（NH2）2硫酸銨、硝酸銨、氯化銨、碳酸氫銨、氨水、尿素②氮肥的作用①常見氮肥（1）常見氮肥及其作用：（NH4）2SO4、NH4NO3、N96缺氮的棉花氮肥能促使作物的莖、葉生長茂盛，葉色濃綠。缺氮的棉花氮肥能促使作物的莖、葉生長茂盛，葉色濃綠。97（2）常見的磷肥及其作用：①常見的磷肥：磷礦粉、過磷酸鈣、重過磷酸鈣②磷肥的作用：磷肥促進(jìn)作物根系發(fā)達(dá)，提高耐寒耐旱的能力。（2）常見的磷肥及其作用：①常見的磷肥：磷礦粉、過磷酸鈣、重98現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件99（3）常見的鉀肥及其作用：①常見的鉀肥：硫酸鉀、氯化鉀②鉀肥的作用：鉀肥能促使作物生長健壯，增強(qiáng)抗倒伏能力及對蟲害的抵抗能力。（3）常見的鉀肥及其作用：①常見的鉀肥：硫酸鉀、氯化鉀②鉀肥100缺鉀的大豆缺鉀的甘藍(lán)缺鉀的大豆缺鉀的甘藍(lán)101（4）常見的復(fù)合肥及其作用：①復(fù)合肥的定義：②常見的復(fù)合肥：

復(fù)合肥料是含有兩種或兩種以上營養(yǎng)元素的化肥。磷酸二氫銨、硝酸鉀等。（4）常見的復(fù)合肥及其作用：①復(fù)合肥的定義：②常見的復(fù)合肥：102現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件103一、藥物化學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)1、藥物:

對疾病具有預(yù)防、治療或診斷作用，或可調(diào)節(jié)人體生理功能、提高生活質(zhì)量、保持身體的物質(zhì)。2、化學(xué)藥物對疾病具有預(yù)治療或診斷作用，或可調(diào)節(jié)機(jī)體生理功能符合藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)政府有關(guān)部門批準(zhǔn)的化合物。含義：具有以上功能的化合物。藥物與化學(xué)一、藥物化學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)藥物與化學(xué)1043、分類：（按藥物的來源）

中藥和天然藥物尤其以植物更為主要，例如嗎啡：罌粟的漿果濃縮物即阿片中提取物紫杉醇：從紫杉樹皮中分離得到治療卵巢癌等實(shí)體瘤的。生物制品（微生物和生化藥物）例如:抗生素青霉素G

HMG-COA還原酶抑制劑---洛伐他汀3、分類：（按藥物的來源）105化學(xué)藥品包括無機(jī)藥物、合成藥物和半合成藥物無機(jī)藥物：

氯化銨（NH4Cl）----祛痰藥碳酸氫鈉(NaCO3)----抗酸劑合成藥物：（以化工原料）用化學(xué)合成方法獲得的全合成和半合成的化學(xué)藥物。阿司匹林、氧氟沙星、磺胺藥物、卡托普利阿莫西林、地塞米松、頭孢類抗生素藥物化學(xué)研究的對象就是化學(xué)藥物，也包括從天然藥物中提取出的有效成分或單體或通過發(fā)酵方法得到的抗生素和半合成抗生素?；瘜W(xué)藥品106藥物化學(xué)定義：藥物化學(xué)是一門化學(xué)學(xué)科，也涉及到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和制藥科學(xué)。它主要研究生物活性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、設(shè)計(jì)、確證和制備，并在分子水平上研究其代謝和作用機(jī)理，建立結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系。藥物化學(xué)1075、藥物化學(xué)的任務(wù)（1）、為有效利用現(xiàn)有化學(xué)藥物提供理論基礎(chǔ)。

為臨床用藥時(shí)的各個(gè)環(huán)節(jié)提供怎樣保證藥物質(zhì)量或改進(jìn)藥效的化學(xué)知識(shí)。藥物的使用青霉素G藥物的保存VC 阿司匹林

5、藥物化學(xué)的任務(wù)108劑型的選擇

普魯卡因青霉素G分析檢驗(yàn)（藥物分析）劑型的選擇109結(jié)構(gòu)的修飾化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾---保持藥物的基本結(jié)構(gòu)，僅在官能團(tuán)上作一些修改，以改進(jìn)藥物的缺點(diǎn)。現(xiàn)代化學(xué)與應(yīng)用課件110（2）、研究化學(xué)藥物的合成原理和路線，選擇和設(shè)計(jì)適合國情的產(chǎn)業(yè)化工藝。

為化學(xué)藥物提供生產(chǎn)路線，研究制造化學(xué)藥物的新原料，新工藝，新技術(shù)，新方法和新試劑是主要內(nèi)容。提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，改進(jìn)合成的路線和工藝，降低生產(chǎn)成本是其中環(huán)節(jié)。（3）、創(chuàng)制新藥、發(fā)現(xiàn)具有進(jìn)一步研究開發(fā)前景的先導(dǎo)化合物。新藥的研究與開發(fā)是藥物化學(xué)的主要任務(wù)。新藥的研究與開發(fā)過程可分為兩個(gè)階段：研究階段和開發(fā)階段。新藥的研究階段也稱新藥的發(fā)現(xiàn)，這一階段主要是為了發(fā)現(xiàn)可能成為藥物的化合物，也稱新化合物實(shí)體（NCE）。新藥的開發(fā)則是在得到NCE后，通過一系列研究與評價(jià)使其成為上市新藥。（2）、研究化學(xué)藥物的合成原理和路線，選擇和設(shè)計(jì)適合國情的產(chǎn)111二、藥物化學(xué)的發(fā)展及現(xiàn)狀1、藥物的起源（利用天然藥物的經(jīng)驗(yàn)時(shí)期）

19世紀(jì)前的幾千年前，藥物起源于人類的生存和在大自然中進(jìn)行競爭的需要。同樣，我國中草藥在藥物發(fā)展史上對中華民族的健康昌盛做出了重要的貢獻(xiàn)。2、19世紀(jì)天然藥物和有機(jī)化學(xué)相互促進(jìn)了藥物化學(xué)的形成1805年從阿片中提純了嗎啡，后又從古柯堿葉中得到可卡因，從此人類開始了長達(dá)200年的從天然產(chǎn)物中尋找新藥并試圖改造其結(jié)構(gòu)的藥物化學(xué)研究。同時(shí)人類也從有機(jī)化合物中尋找活性物質(zhì)，1869年發(fā)現(xiàn)了具鎮(zhèn)靜作用的水合氯醛（應(yīng)用到20世紀(jì)60年代），1899年發(fā)現(xiàn)解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林（應(yīng)用至今），于是藥物化學(xué)作為一門學(xué)科也開始形成。二、藥物化學(xué)的發(fā)展及現(xiàn)狀11219世紀(jì)前半世紀(jì)，化學(xué)家開始研究天然藥物的有效成分。例如：1805年，分離出嗎啡1832年，分離出可待因1833年得到阿托品1855年，分離得到可卡因19世紀(jì)前半世紀(jì)，化學(xué)家開始研究天然藥物的有效成分。例如：1133、20世紀(jì)藥物化學(xué)百年發(fā)展史A、新的生物篩選模型和結(jié)構(gòu)測定儀器為20世紀(jì)里程碑發(fā)展奠定了基礎(chǔ)B、天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)改造的第一成功例子“普魯卡因”C、從染料到磺胺藥的發(fā)展和抗代謝學(xué)說3、20世紀(jì)藥物化學(xué)百年發(fā)展史114D、青霉素的發(fā)現(xiàn)以及當(dāng)今抗生素的發(fā)展E、從阿司匹林到心腦血管疾病藥物的發(fā)展

1964年最早上市的β-受體阻斷劑D、青霉素的發(fā)現(xiàn)以及當(dāng)今抗生素的發(fā)展1151975年最早上市的鈣通道阻滯劑硝苯地平1977年最早上市的ACEI卡托普利1978年篩選微生物發(fā)酵產(chǎn)物對HMG-COA還原酶具明顯抑制作用的洛伐他汀，治療高膽固醇癥-冠心病，開辟了一個(gè)微生物不僅僅是抗菌、抗原蟲或抗腫瘤藥，而且可以是酶抑制劑或心腦血管疾病藥物的新時(shí)代

1975年最早上市的鈣通道阻滯劑硝苯地平11680年代最早應(yīng)用溶栓藥物及小劑量阿司匹林（環(huán)氧化COX-2抑制劑）作為抗血小板藥物。

90年代起心腦血管疾病新藥研究占全世界新藥研制的30%以上。

β-受體阻斷劑鈣通道阻滯劑血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)羥甲戊乙酰輔酶A還原酶抑制劑（HMG-CoA還原酶