未来化学研究方向

2019-11-12 20:44:05

1)计算量子化学--这一研究方向主要研究量子化学的理论计算方法及其在有机化学、无机化学、分析化学、结构化学、化学动力学、生物化学、药物化学、材料化学等多学科理论研究的应用。这一研究方向是量子化学、计算数学、计算机技术和化学的各分支学科综合交叉的新学科。这一学科的研究发展必将推动和促进整个化学学科的变革,促使分子设计、分子工程成为未来化学的主体。
  
  他们在这一研究方向的工作已经形成自己的特色,他们在量子化学的计算方法方面,对于半经验、非经验和精密的量子化学计算方法均有较深入的研究,编制、移置和改编了30多种量子化学计算机程序,并在国内100多所高等院校和科研单位推广,同时还进行了国际交流。
  
  在应用计算量子化学方面,他们在氢键本质、金属络合物的催化活性、药物分子的毒性、有机分子的空间拥挤结构的稳定性、星际分子的振动及转动光谱、小分子激发态的势能面、稀土离子显色剂的结构和络合机制、放射性同位素的标记位置、UPS谱的理论解析等方面的研究均有有开创性的,并得到了国内外专家学者肯定的工作。
  
  现已经在分析化学专业,量子分析化学方向招收和培养了两届硕士研究生。
  
  2)量子拓扑学--这一研究方向主要在于研究分子的电子密度分布函数的拓扑性质和分子结构、化学键的相关,研究分子结构和化学键的本质。这是80年代发展起来的新学科,是量子化学和代数拓扑学、计算机技术交叉的新学科。这一学科的发展将促进化学基础理论的发展。譬如,国际上不少学者认为量子拓扑学将成为化学键理论的第三个里程碑。
  
  他们在这一研究方向的工作也已经具有了自己的特色,他们是国内最早开展这一领域的研究工作的。87年他们取得了国内第一个以这一方向研究的国家自然科学基金资助的课题。92年国际理论化学(THEOCHEM)出版了量子拓扑学的研究论文专刊,载入了他们的一研究论文。94年国际量子化学程序交换中心(QCPE),要求收录他们编制的量子拓扑学计算程序(GTA-91)。他们在量子拓扑学领域,研究化学键的结构、化学反应中化学键的变化等方面亦有新的建树,已引起了国际上的学者的重视。3)计算化学--这也是近十几年来在国际上新兴起的交叉学科。83年美国化学会以讲这一新学科划为与物理化学等并列的二级学科,定名为(ComputationalChemsitry)。目前国内亦酝酿着建立这一二级学科。这一学科领域主要从理论计算上研究化学的基本理论,研究物质性质、化学反应。配合现代仪器测试手段,建立计算模型,获取更深入的、更多的实验信息。他们在这一研究方向也做了一定的工作,促进了这一新学科的建设。