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结构化学基础主讲:潘梅苏成勇中山大学化学与化学工程学院二〇〇八年个人简介教育背景98年,山东大学化学系,学士01年,山东大学晶体所,晶体材料国家重点实验室,硕士04年,中科院上海技术物理所,红外物理国家重点实验室,博士研究方向超分子结构化学-配位超分子的结构多样性和超分子异构材料物理与化学-金属超分子配合物及其纳米复合材料在发光、非线性光学、磁学等方面的性质和应用理论化学-超分子配合物结构和性质之间的关系研究和理论计算教师博客:http://sysu./panm/结构化学任务经典定义结构化学是研究原子、分子和晶体的微观结构,研究原子和分子运动规律,研究物质的结构和性能关系的科学。化学的新定义化学是主要研究从原子、分子片、分子、超分子,到分子和原子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态的合成和反应,分离和分析,结构和形态,物理性能和生物活性及其规律和应用的自然科学–徐光宪从实验学科向理论学科的转变1998年诺贝尔化学奖获得者Kohn和Pople认为:“量子化学已经发展成为广大化学家所使用的工具,将化学带入一个新时代,在这个新时代里实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质。化学不再是纯粹的实验科学了”在自然科学中,探明物质的结构是理论研究的基础。用化学手段和方法研究物质结构的科学称为结构化学。当我们从自然界或实验室获得一种新的化学物质时,首要的任务是测定它们的详尽结构。结构化学还为我们分析化学物质的性质并进而进行人工合成打下基础。NobelPrizes---instructuralchemistry维兰德(1877~1957)德国化学家1924年测定了胆酸及多种同类物质的化学结构,于1927年获奖。胆酸存在于动物胆汁中,在人体内帮助油脂的水解和吸收,(1881~1945)德国化学家1921至1929年测定了血红素结构,指出血红素参与生物体内氧的输送;1927至1939年确定了叶绿素的分子结构。于1930年获奖德拜(1884~1966)美国物理化学家 1914年将X射线衍射技术用于测定化合物晶体的分子结构。此法的推广和应用,大大促进了结构化学的发展。(1910~1994)英国女化学家 1933至1956年用X射线衍射法测定了胆固醇、维生素B12、青霉素等生物化学物质的分子结构。于1964年获奖巴顿(1918~1998)英国化学家40年代巴顿和哈塞尔提出了“构象分析”概念,用于研究分子特性与分子中原子的复杂空间三维结构之间的关系,对发展立体化学理论作出了贡献,于1969年获奖NobelPrizes-instructuralchemistry赫兹伯格(1904~1999)加拿大物理化学家1928至1971年运用光谱学阐明了多种分子的电子结构与运动,特别是在自由基的研究中取得了卓越成就,促进了物理化学、量子化学、天体物理学的发展。于1971年获奖卡尔(1918~)美国物理化学家50年代初豪普特曼与卡尔合作开发了应用X射线衍射确定物质晶体结构的直接计算法,为分子晶体结构测定作出了开创性的贡献,于1985年获奖·豪普特曼(1917~)美国数学家利用显微影像重组技术探明的烟草花叶病毒的局部结构克卢格(1926~)英国生物化学家1968年将电子显微镜和X射线衍射法两种技术结合起来,发明了显微影像重组技术,于1982年获奖。该技术为测定生物大分子结构开创了一条新路Chemicalcrystallography–singlecrystalanalysisStoeIPDSImagePlateDiffractionSystemsinglecrystalsize<-rayCrystallographyFacilityChemicalcrystallography–singlecrystalanalysisDiffractionimagefromasinglecrystalStoeIPDSImagePlateDiffractionSystemChemicalcrystallography–powderanalysisSTADI-PStoePowderdiffractometerpowdersampleinglasscapillarypowderChemicalcrystallography–powderanalysisDiffractionimagefromapowder2-Theta,degx10Counts x105powderAssemblyofCoordinationNanotube