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合成化学与人类生活

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合成化学与人类生活

谭强 150110115

摘要:随着生产力的发展,科学技术的进步,合成化学技术的发展给我们带来了日新月异的变化。它与人类的生活越来越密切,众所周知,我们周围的事物都是由各种化学元素组成,我们的衣食住行都离不开合成化学,合成化学给我们带来了温暖和安全。

关键词:合成化学 ; 人类生活 ; 绿色化学

谈到合成化学与人类生活的关系,不得不说为其带来了翻天覆地的改变。它对人类生活中的衣食住行都发挥着不可替代的作用,在医疗,科技,农业等都有着深远的意义。总之,合成化学不仅可以仿制自然界存在较少的物质,而且还创造了很多自然界不存在的物质,对科学的发展和人类的进步起着非常重要的作用。

合成化学已经成为一门满足社会需要的中心科学,是化学家改造世界创造未来最有力的工具。它的核心知识已经应用于自然科学的各个区域,是创造自然,改造自然的强大力量的重要支柱。目前,化学家利用合成化学的思想来观察和思考社会,科学问题,并利用其知识来分析和解决社会问题,比如能源问题、粮食问题、环境问题、健康问题、资源与可持续发展等问题。它与其他学科的交叉与渗透,产生了很多边缘学科,拓展了科学的发展理念。

人类生活似乎已经离不开合成化学带来的利益,它为社会发展带来了巨大的改变。合成化学是一种创造新物质的手段,它可以追溯到古代的炼金术。1828年,德国化学家维勒利用人工方法成功的合成了尿素,标志着有机合成化学的诞生。进入20 世纪以来,合成

化学在创造新物质的过程中,催生、带动和促进了诸多相关学科的发展,为科学研究和新材料的来源等开拓了新的领域。1935 年尼龙的合成,促进了有机高分子合成化学的发展,并进一步促使了合成塑料、合成橡胶、合成纤维等材料的诞生;有机合成化学是药物和农药研发的源动力,对于药物化学和农用化学品化学的发展提供了物质基础;无机合成化学进一步带动了催化领域的发展,合成化学提供的新材料,使空间技术、原子能工业、海洋资源开发等领域得到进一步发展。

报刊上常说20 世纪发明了六大技术:(1)信息技术;(2)生物技术;(3)核科学和核武器技术;(4)航空航天和导弹技术;(5)激光技术; (6)纳米技术。这些领域的巨大进步都需要依靠化学手段来合成新材料。如果没有化学合成技术,上述六大发明与技术根本无法实现。事实上,如果缺少上述技术的某一个,人类尚可生存。但是,如果没有合成氨、合成农药的发明,维持当今世界70亿人口生存的粮食就成了严重问题;如果没有合成各种抗生素和大量新药物技术的发明,人类的寿命和健康就不可能达到现在的水平;如果没有合成化学提供的各种新材料如合成纤维、合成塑料、合成橡胶等,达到今天这样的生活水平是难以想象的。因此,合成化学带来的改变保证人类的生存并不断提高人类的生活质量。如:利用化学生产化肥和农药,以增加粮食产量;利用化学合成药物,以抑制细菌和病毒,保障人体健康;利用化学开发新能源、新材料,以改善人类的生存条件;利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。

可见合成化学与人类生活息息相关,但很多人并未察觉它的存在,及其发挥的用,其实它已经深入人类的生活当中。

合成化学种类繁多,其中仿生合成令人耳目一新,它是仿生化学的一个重要内容。但它已经不仅仅局限在化学这一门学科,它同样涉及了生物学知识,有机化学领域的仿生合成也就是人们熟知的生物有机合成。生物有机合成为有机物合成和探索生物体内的有机化

学反应提供了新的实验方法和手段。仿生合成化学依赖于生物化学和生物学的理论,方法,技术,和原理。仿生合成主要包括:模仿生源合成反应,模拟酶和辅酶的催化功能,如模拟酶的微环境效应,对分子或过渡态的选择性识别功能和在特定位置引入活性基团。由此可见它创造了崭新的化学原理和工艺的学科,为我们的生活增添了新意。

但是无论是科学的发展,还是技术的进步,其发展总是朝着同一个方向————绿色,合成化学也不例外。“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出,目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术,它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质,利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。

如今,“绿色”已经不仅仅代表了颜色,它更是一种衡量我们生活品质的标准。绿色化学又称环境友好化学,它充分利用资源和能源,采用无毒无害的原料;在无毒无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;生产出有利于环境保护,社区安全和人体健康的环境友好的产品。因此,我们不仅仅要看到合成化学给我们带来的利益,同是也要看到它的污染和隐患。

化学本身是一面魔术镜,将一百多种元素巧妙地结合,组成神奇美丽的世界。它使碳这一元素形成了美丽高贵的金刚石和柔软廉价的石墨两种天壤之别的形态,跟人们开了玩笑。人们将在他的一个个玩笑中不断摸索进步。而我们的生活也将随着它的进步而进入美好的未来。

但是,它同时又是一把双刃剑,稍有不慎将会给人类带来无尽的灾难。要解决化 学工业造成的环境污染问题,还得靠化学自身的进步。当前要加强化工生产过程 的改造,走发展化学高技术之路,开发“全消化”生产工艺把原料全部“吃掉 ”, 使废物减少到最低程度 。其次是加强废物处理和监督 ,或开发废物再利用新的 技术,化害为利,变废为宝 ,充分发挥化学 “化” 的能力作用。 化学文化虽然是科学文化的一种亚文化,但它却是人类文化的重要组成部分。不论从文化的 物质方面看,还是从文化的精神方面看,化学文化对人类全面发展的作用及影 响,都是广泛而深刻的。化学文化和人文文化是相互推进的 ,人类就在它们相互结合和互动得到全面发展 。总之化学离不开生活,生活也离不开化学。我们学习的目的就在于让化学在生活中绽放出光芒,让学生感遭到化学的作用和魅力。

当今,合成化学日益渗透到生活的各个方面,特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。总之,化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用、等方面都有密切的联系,它是一门社会迫切需要的实用学科。

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