有机化学的研究及发展现状立项报告市场研究 - 社会稳定性评价报告_商业计划书_产业发展规划_立项报告扶持资金申请_稳评

有机化学的研究及发展现状立项报告

　　 第一节有机化学的概念

　　有机化学又称为碳化合物的化学，是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学，是化学中极重要的一个分支。含碳化合物被称为有机化合物是因为以往的化学家们认为含碳物质一定要由生物（有机体）才能制造；然而在1828年的时候，德国化学家弗里德里希·维勒，在实验室中首次成功合成尿素（一种生物分子），自此以后有机化学便脱离传统所定义的范围，扩大为含碳物质的化学。（立项报告）

　　 第二节有机化学的研究

　　研究对象

　　有机化合物和无机化合物之间没有绝对的分界。有机化学之所以成为化学中的一个独立学科，是因为有机化合物确有其内在的联系和特性。

　　位于周期表当中的碳元素，一般是通过与别的元素的原子共用外层电子而达到稳定的电子构型的（即形成共价键）。这种共价键的结合方式决定了有机化合物的特性。大多数有机化合物由碳、氢、氮、氧几种元素构成，少数还含有卤素和硫、磷、氮等元素。因而大多数有机化合物具有熔点较低、可以燃烧、易溶于有机溶剂等性质，这与无机化合物的性质有很大不同。

　　在含多个碳原子的有机化合物分子中，碳原子互相结合形成分子的骨架，别的元素的原子就连接在该骨架上。在元素周期表中，没有一种别的元素能像碳那样以多种方式彼此牢固地结合。由碳原子形成的分子骨架有多种形式，有直链、支链、环状等。

　　在有机化学发展的初期，有机化学工业的主要原料是动、植物体，有机化学主要研究从动、植物体中分离有机化合物。

　　 19世纪中到20世纪初，有机化学工业逐渐变为以煤焦油为主要原料。合成染料的发现，使染料、制药工业蓬勃发展，推动了对芳香族化合物和杂环化合物的研究。30年代以后，以乙烯为原料的有机合成兴起。40年代前后，有机化学工业的原料又逐渐转变为以石油和天然气为主，发展了合成橡胶、合成塑料和合成纤维工业。由于石油资源将日趋枯竭，以煤为原料的有机化学工业必将重新发展。当然，天然的动、植物和微生物体仍是重要的研究对象。

　　用最精炼的一句话概括有机化学的研究对象，就是“如何形成碳碳键”。有机化学是碳的化学，有机化学的内容说白了就是研究怎么搭建碳原子的大厦（或者小厦）。因为对人们有用处的有机分子一般是大而复杂的，而人们能随意支配和轻易获得的原料往往是小而简单的。

　　研究成果

　　天然有机化学主要研究天然有机化合物的组成、合成、结构和性能。20世纪初至30年代，先后确定了单糖、氨基酸、核苷酸、牛胆酸、胆固醇和某些萜类的结构，肽和蛋白质的组成；30～40年代，确定了一些维生素、甾族激素、多聚糖的结构，完成了一些甾族激素和维生素的结构和合成的研究；40～50年代前后，发现青霉素等一些抗生素，完成了结构测定和合成；50年代完成了某些甾族化合物和吗啡等生物碱的全合成，催产素等生物活性小肽的合成，确定了胰岛素的化学结构，发现了蛋白质的螺旋结构，DNA的双螺旋结构；60年代完成了胰岛素的全合成和低聚核苷酸的合成；70年代至80年代初，进行了前列腺素、维生素B12、昆虫信息素激素的全合成，确定了核酸和美登木素的结构并完成了它们的全合成等等。

　　有机合成方面主要研究从较简单的化合物或元素经化学反应合成有机化合物。19世纪30年代合成了尿素；40年代合成了乙酸。随后陆续合成了葡萄糖酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸等一系列有机酸；19世纪后半叶合成了多种染料；20世纪40年代合成了DDT和有机磷杀虫剂、有机硫杀菌剂、除草剂等农药；20世纪初，合成了606药剂，30～40年代，合成了一千多种磺胺类化合物，其中有些可用作药物。

　　研究方法

　　有机化学研究手段的发展经历了从手工操作到自动化、计算机化，从常量到超微量的过程。

　　 20世纪40年代前，用传统的蒸馏、结晶、升华等方法来纯化产品，用化学降解和衍生物制备的方法测定结构。后来，各种色谱法、电泳技术的应用，特别是高压液相色谱的应用改变了分离技术的面貌。各种光谱、能谱技术的使用，使有机化学家能够研究分子内部的运动，使结构测定手段发生了革命性的变化。电子计算机的引入，使有机化合物的分离、分析方法向自动化、超微量化方向又前进了一大步。带傅里叶变换技术的核磁共振谱和红外光谱又为反应动力学、反应机理的研究提供了新的手段。这些仪器和x射线结构分析、电子衍射光谱分析，已能测定微克级样品的化学结构。用电子计算机设计合成路线的研究也已取得某些进展。未来有机化学的发展首先是研究能源和资源的开发利用问题。迄今我们使用的大部分能源和资源，如煤、天然气、石油、动植物和微生物，都是太阳能的化学贮存形式。今后一些学科的重要课题是更直接、更有效地利用太阳能。

　　对光合作用做更深入的研究和有效的利用，是植物生理学、生物化学和有机化学的共同课题。有机化学可以用光化学反应生成高能有机化合物，加以贮存；必要时则利用其逆反应，释放出能量。另一个开发资源的目标是在有机金属化合物的作用下固定二氧化碳，以产生无穷尽的有机化合物。这几方面的研究均已取得一些初步结果。其次是研究和开发新型有机催化剂，使它们能够模拟酶的高速高效和温和的反应方式。这方面的研究已经开始，今后会有更大的发展。20世纪60年代末，开始了有机合成的计算机辅助设计研究。今后有机合成路线的设计、有机化合物结构的测定等必将更趋系统化、逻辑化。

　　 第三节我国有机化学的发展现状

　　 1 我国有机化学所取得的良好成果

　　第一，随着国家经济的快速发展，人们已经认识到有机化学研究的重要性，使得研究有机化学的人才逐渐增多，其中不乏佼佼者，在国际有机化学领域获得了一定的声誉和地位，其中部分学者的研究成果也受到了世界范围的关注，这不仅增强了我国有机化学研究人员的自信心，同时也极大地促进了我国有机化学领域的发展。第二，当前有很多高校和科院院所都开始引进先进的实验设备，并聘请专业的研究人员定期讲座，同时也创新出更多的研究技术和方法，目前来看已经和发达国家相比在工作条件方面相差无几。第三，当前关于有机化学的研究获得了瞩目的成绩，特别是金属有机化学和有机合成化学更受到了世界级专家学者的肯定。第四，我国各大高等院校开展了关于有机化学的深入研究，并发表了大量的相关论文，而且论文的质量也在逐年提高，有些论文已经得到了其他国家相关研究人员的肯定。第五，在有机化学研究的过程中开始融入其他领域的相关知识，这不仅提高了有机化学的研究范围，反过来也能够促进该领域的发展，这也是研究有机化学能够迅速发展的关键所在。

　　 2 有机化学学科尚存在的问题

　　在有机化学的整个研究过程中虽然取得了一定的成绩，但是也存在一些问题，只有解决了这些问题，有机化学才能更好的发展，所以相关的研究人员必须加强对有机化学研究中存在问题的重视。第一，对于有机化学的研究还是停留在原来的旧主题，缺少更加鲜明更加新颖的研究主题，研究面比较窄，深度上也不够，跟风现象比较严重，研究体系也缺乏创新性，研究的论文形式上大同小异，内容上万变不离其中。例如，当前有很多有机化学的研究论文都是通过合成的方法，也就是说把不同的研究成果放在一起重新描述一下，对论文的实用性并不重视。第二，作为有机化学的研究者应该在研究有机化学本身的同时还应该考虑到研究成果对国家建设以及经济发展是否具有积极作用，但是当前只有少量的针对国家建设以及社会发展的研究项目，对于有机化学的未来发展并没有一个科学的预估。第三，由于针对有机化学的研究人员必须具备专业的能力，但是当前我国并没有建设一支高精尖的研究队伍，而且存在着研究队伍逐渐缩小的情况，这种情况必须引起相关人员的重视。第四，虽然有机化学是一门独立的学科，但是在实际研究和应用的过程中并不是孤立存在的，而是和其他学科相互交叉的，但是当前的研究人员并不重视有机化学与其他学科之间的联系，只是单纯地在有机化学领域进行研究，这对于有机化学的发展是十分不利的。此外，相比其他国家来说，我国针对有机化学的研究还比较少，相关的论文数量比不上发达国家，而且还需要进一步提高论文的评价机制，使论文质量得到提升。

　　 第四节有机化学的发展趋势

　　随着人们对有机化学认识的不断深入，以及了解有机化学对其他领域的重要作用，使得有机化学发展更为迅速，研究内容也开始更加广泛，变化速度也非常快。自从提出可持续发展以来，绿色化学已经被认为是有机化学研究的主要方向，并受到了世界范围的关注。而且研究人员已经开始发现并建立了有机化学和其他学科之间的关系，并研究的过程中增加了学科之间的渗透，这也促进了有机化学研究工作的进一步发展。针对当前有机化学的研究现状，以及经济发展、国家稳定的实际需求，提出了未来有机化学研究工作的重点：第一，绿色化学的提出对原子提出了新要求，特别是不对称催化的研究更是成为了绿色化学研究工作中的重点部分，把研究成果应用到环保工程中，能够有效地降低污染。第二，在研究生命科学的同时融入有机化学，使二者的研究能够紧密结合，同时注重对化学生物以及超分子合成的研究。第三，针对有机化学中具有独特活性的分子进行研究，同时对所有和能源有关的有机化学加以重视，并时刻关注国内外关于有机化学的相关研究新型，进一步发挥出有机化学的作用。第四，对有机化学研究中的重点难点进行深入解析，并创新研究方法，找到突破传统研究方法的关键点。

　　和发达国家相比，我国的有机化学领域发展速度十分缓慢，为了能够促进有机化学领域更好更快的发展，需要相关人士找到科学的发展方法，下面我们就根据当前有机化学的发展现状提出应该采取哪些发展方法。

　　第一，在有机化学研究的过程中应该遵守相关的研究制度，并实现有机化学和其他学科之间的有机融合，促进有机化学自身和其他融合学科的共同发展。有机化学是我国研究领域中十分重要的内容，关于有机化学的研究程度和研究人员的专业能力和素质有很大关系，作为有机化学的研究者应该具有积极主动性，并把有机化学融入到其他各个领域中，特别是环保领域以及能源应用领域，真正实现绿色化学的目标，这也是拓宽有机化学研究领域的重要途径，同时也能够壮大有机化学的研究队伍。研究人员应该认识到有机化学并不是一门独立存在的学科，必须实现它与其他学科之间的融合，才能促进自身更好地发展，同时也能够不断创新有机化学的研究方法和内容。

　　第二，有机化学的研究需要投入大量的资金，这也是有机化学研究工作得以顺利进行的关键。针对当前有机化学研究现状，选择其中重点研究项目给予更多的资金投入。针对有机化学研究中的热点学科，研究人员必须结合外部需要以及学科自身的特点突破传统研究模式，尽可能地避免出现流于形式的现象，不断创新研究方式，深化研究内容。此外，为了调动研究人员的积极性，应该建立并完善相关的评价机制，并根据研究内容以及研究方向的差异，设定不同的评价标准，同时设定不同的资助方式，使研究人员能够投入更多的精力来研究有机化学。

　　第三，要想加快有机化学研究工作的步伐，研究人员必须充分发挥自身的创新思维，并推进有机化学进入新型研究领域。在有机化学研究的工程中应该重视现阶段国家所开展的重点研究项目，其中针对挑战性强的项目应该做好前期准备工作。在拟定研究课题的同时还应该考虑到是否能够推动社会经济的发展以及国家的稳定，真正发挥出有机化学的积极作用。国家相关部门也应该为有机化学的研究创造良好的研究环境，积极地引进先进的研究设备和专业的研究人员。整顿论文抄袭等不正之风，培养研究人员树立科学的人生观、价值观和世界观，同时也应该激发出研究人员的创新意识。

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