1、for the development of multiscale mcomplex chemical systemss for計算模擬結(jié)果除了計算者本人，其他人都不相信！實(shí)驗(yàn)結(jié)果除了實(shí)驗(yàn)者本人，其他人都相信！化學(xué)前沿進(jìn)展與機(jī)遇第講無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)能納米化學(xué)與生物學(xué)環(huán)境化學(xué)與大學(xué)無機(jī)化學(xué)元素、單質(zhì)和無機(jī)化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化和應(yīng)用的一門化學(xué)分支。元素同位素同素異形體同分異構(gòu)體有機(jī)化學(xué)碳化合物的化學(xué)，是有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、的學(xué)科。含碳化合物被稱為有機(jī)化合物是因?yàn)橐酝幕瘜W(xué)家們認(rèn)為含碳物質(zhì)一定要由生物（有機(jī)體）才能制造。生命物質(zhì)是否有特殊的元素/生命力?1828年，德國化學(xué)家中

2、成功，在尿素。生命體是否由特殊元素的？必需元素或生命元素維持活的有機(jī)體正常的生物功能所必需的元素。可能有益或輔助營養(yǎng)元素沒有這些元素時生命尚可維持，但不能認(rèn)為是健康的。中性元素或沾污元素普遍存在于組織中，濃度可變，生理作用還沒有被完全確定的元素。元素或污染元素阻礙各種代謝活動，影響正常的生理功能。把拍扁就是一張元素周期表？一個70 kg重的人的體內(nèi)元素組成近似值常量元素及礦物質(zhì)離子微量及痕量元素微量及痕量元素O44 kgC12.6 kgH6.6 kgN1.8 kgCa1.7 kgP680 gK250 gCl115 gS100 gNa70 gMg42 gFe5-6 gSi3 gZn1.75 gC

3、u280 mgSr280 mgBr140 mgSn140 mgMn70 mgI70 mgAl35 mgPb35 mgBa21 mgMo14 mgB14 mgAs3 mgCo3 mgCr3 mgNi3 mgSe2 mgV2 mg生物體中元素分布常量元素O, C, H, N, P,+S, Ca, Na, K, Cl, Mg微量元素：Fe, Zn, Cu,V, Cr. 99.95%鐵蛋白(Ferritin)大部分鐵被儲存著，只有約35處于激活狀態(tài)。mg鐵鐵蛋白是真核細(xì)胞的鐵的主要場所，一來避免大量鐵存在帶來的溶解度問題；二來可提供穩(wěn)定的、可隨時調(diào)用的鐵庫。哺乳動物的鐵蛋白由24個亞基組成，環(huán)繞一個水

4、化鐵氧核，核中含有不等量的磷酸根。可以容納大約4500個鐵原子，外徑12-13nm，內(nèi)徑7-8nm。鐵蛋白在肝臟、脾臟和骨髓中豐富鐵蛋白將鐵以安全、無毒、可溶形態(tài)儲存和兒童微量元素檢測“近20年來，國內(nèi)微量元素檢測的方式花樣，但檢測結(jié)果都不靠譜。”“只有1%的鈣在血液中，身體的自我調(diào)節(jié)會保持血鈣值相對恒定，身體即便缺鈣也很難在血液中得到體現(xiàn)，所以通過查血鈣的方式確定是否缺鈣的做法很荒謬。”協(xié)和醫(yī)院沒有將微量元素檢測納入孩子的體檢，這一業(yè)務(wù)。第一醫(yī)院自2008年7月起也取消了“微量元素檢測，除了血鉛外，其它項(xiàng)目沒有一點(diǎn)價值。”Bertrand定則或最適宜濃度定律每一種元素，在生物體內(nèi)都有一個安全

5、得最佳濃度范圍。在這個濃度范圍內(nèi)，生物體通過體內(nèi)平衡機(jī)制維持組織得元素濃度水平為最佳狀態(tài)，具有有益得生物效應(yīng)。元素濃度超過一定界限后，不管是哪種元素都是潛在的有害元素；而某些有害元素在極低濃度下也可能有一定的生物功能。必需元素的劑量響應(yīng)曲線General Response ological System to an ElementDose 10100mg/d mg/d0.010.500.062Se F0.20101.020必需元素與元素DeathDeathHealth碳的同素異形體C60碳納米管富勒烯Discovered in 1985Nobel prize Chemistry 1996 Cu

6、rl, Kroto, andSmalleysp2碳納米材料2D石墨烯2004年2010年獎1996年獎0 D富勒烯1985年1 D碳納米管1991年3D石墨單原子碳鏈-C C - C C-= C = C = C = C =Graphene Gold Rush石墨烯淘金潮2001年的搞笑獎懸浮的青蛙科學(xué)其實(shí)可以很簡單！每個人都曾過石墨烯！Early efforts (1990s)plates.R. Ruoffseveral microns in sizeThis impst more extensive rubbing of the patterned (island) HOPG surface

7、 against other flat surfamight be a way to get multiple or even single atomic layers of graphiteWae Heer(Geia InstituteSimple structure. of Technology inComplex debate.anta)sent his letter to the committee on 17 November.monolayer graphite(MG):one-atomic-layer graphiteJ. Phys.: Condens. Matter 9 (19

8、97) 120.科學(xué)發(fā)現(xiàn)中誰的貢獻(xiàn)大？理論者；第一個遇見，但沒有；相信它存在并一直追求，但未成功；（無意中發(fā)現(xiàn)）第一次;后續(xù)深入。有機(jī)化學(xué)與技術(shù)1900-2000年：化學(xué)合物和分離了2285萬種化有機(jī)發(fā)展歷史推動有機(jī)的三件大事:1、尿素的(Wohler)2、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)理論的建立包括：碳的四價和成鍵和苯的結(jié)構(gòu)(Kekule) 3、碳價鍵的正四面體構(gòu)型(vaurHoff）1917年，Robinson了托品酮。開創(chuàng)了系統(tǒng)的有機(jī)的方法，反應(yīng)機(jī)制和化學(xué)結(jié)構(gòu)關(guān)系等。并第一次開設(shè)了有機(jī)課程。20世紀(jì)60年代，Merrifield發(fā)展了固相技術(shù)。20世紀(jì)70年代，Corey發(fā)展了手性方法。，Kishi全珠

9、穆朗瑪峰。海葵毒素，被稱為是有機(jī)的20世紀(jì)90年代，發(fā)展了組合化學(xué)技術(shù)。手性分子與對映體十大最美的化學(xué)實(shí)驗(yàn)酒石酸對映異構(gòu)體惰性氣體化合物1962年，Neil Bartlett一個惰性氣體化合物了第Xe + PtF6 = XePtF6XeF+PtF5-Neil BartlettMiller生命的化學(xué)1953年Stanley Miller模擬早期地球環(huán)境實(shí)驗(yàn)成功基酸.了多種氨O(jiān) OH2NOHOOHHOOHHOOHOOHOHMe OHHOOHOHOHOHOHOHO OHOHOHOHMeOOOHOHHON HN HOOHOHOHHOHOOMe OHOOHHOMe OMe OHMe OHOHOOHOHO

10、HOHHOOHOHC129H223N3O54,分子量2680，64個手性中心， 可能的異構(gòu)體是271后的分離提純化學(xué)反應(yīng)常常不完全常有副反應(yīng)成本考慮（時間，原料配比等）分離提純方法蒸餾、結(jié)晶、萃取、色譜、離心、過濾等很多化合物的需要經(jīng)過多步反應(yīng)！多肽固相化學(xué)Robert Bruce Merrifield1984年化學(xué)獎組合化學(xué)化合物庫MN不僅僅適合多肽點(diǎn)擊化學(xué)（Click Chemistry）點(diǎn)擊化學(xué)，或化學(xué)、速配接合組合式化學(xué)、動態(tài)組合化學(xué)，是由夏(Karl Barry Sharpless)于2001年引入化學(xué)概念，主旨是通過小單元的拼接，來快速可靠地完成形形分子的化學(xué).Azide-Alky

11、ne Huisgen Cycloaddition理想點(diǎn)擊反應(yīng)的特征反應(yīng)應(yīng)用“組合”的概念，應(yīng)用范圍廣；產(chǎn)率高；副產(chǎn)物無害；反應(yīng)有很強(qiáng)的反應(yīng)條件簡單；選擇性；原料和反應(yīng)試劑易得；反應(yīng)快速；不使用溶劑或在良性溶劑中進(jìn)行，最好是水； 產(chǎn)物易通過結(jié)晶和蒸餾分離，無需層析柱分離；產(chǎn)物對氧氣和水不敏感；反應(yīng)需要高的熱力學(xué)驅(qū)動力（84kJ/mol）；符合原子經(jīng)濟(jì)。組合化學(xué)應(yīng)用與高通量篩選結(jié)合，廣泛應(yīng)用于藥物開發(fā)（發(fā)現(xiàn)）。化合物庫中選化合物生命？！1953年，上生命。進(jìn)行了一個著名的模擬地球的實(shí)驗(yàn)。2010年,文特爾(Craig Venter)宣布一個完整的組，并導(dǎo)入細(xì)胞使之開始。“在這顆星球上所有能夠自我的生命體中，首次擁有了這樣的一員它的父母，是一臺電腦。”量子點(diǎn)復(fù)合光電材料目標(biāo)：量子點(diǎn)-石墨烯復(fù)合材料he問題單片石墨烯產(chǎn)量低石墨烯片易的策略從氧化石墨烯（穩(wěn)定的單片）出發(fā)一步還原同時形成復(fù)合材料方法量子點(diǎn)-石墨烯復(fù)合材