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       在創(chuàng)建未來美好的社會時，要著眼于社會的可持續(xù)發(fā)展，要開展高新技術(shù)的研究，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，提高社會生產(chǎn)力，不斷地改善人民大眾的生活質(zhì)量。當(dāng)今前沿科技領(lǐng)域的熱點和未來發(fā)展的方向，不論對能源、信息技術(shù)、生物技術(shù)、先進(jìn)材料、農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境、資源利用以及人民大眾的健康等各個領(lǐng)域，都存在許多挑戰(zhàn)和機(jī)遇，等待有重大的發(fā)明創(chuàng)新，建立起新興產(chǎn)業(yè)。由于化學(xué)是深入到原子和分子水平，研究各類物質(zhì)組成、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和相互作用的科學(xué)，在開展創(chuàng)新研究和建立新產(chǎn)業(yè)過程中，處處都離不開化學(xué)的支撐，即需要化學(xué)的基礎(chǔ)理論和規(guī)律作指導(dǎo)，以各種化學(xué)分析方法所得結(jié)果為依據(jù)，利用化學(xué)合成的各種化合物和材料作為物質(zhì)基礎(chǔ)，突破難關(guān)，取得實效。接下來將討論幾個問題以顯示化學(xué)和其他學(xué)科的聯(lián)系以及對未來化學(xué)的展望。

       發(fā)現(xiàn)新的化學(xué)反應(yīng)、新的化學(xué)試劑、新的化學(xué)方法和新的化學(xué)理論去合成新的化合物和新的材料，以求達(dá)到人們的新需求，始終是未來化學(xué)的基本內(nèi)容。

       在五彩繽紛的世界中，各種動植物都有其生長規(guī)律和外貌特征。對它們的研究會不斷發(fā)現(xiàn)新的天然產(chǎn)物及其特殊功能。在維生素類化合物的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和合成以提供給人類生活需求的過程就是生動的實例。未來的化學(xué)對研究一類化合物的功能、結(jié)構(gòu)、合成生產(chǎn)和應(yīng)用測試將會層出不窮。在了解某一種化合物的功能和結(jié)構(gòu)以后，不論多么復(fù)雜的化合物都可以分解為若干基本反應(yīng)，如加成反應(yīng)、重排反應(yīng)等，每個基本反應(yīng)均有它特殊的反應(yīng)功能。合成時可以設(shè)計和選擇不同的起始原料，用不同的基本合成反應(yīng)，獲得同一種化合物。通過起始原料是否易得，合成的反應(yīng)步驟是否簡單易行，產(chǎn)率是否較高，產(chǎn)品中存在不同的異構(gòu)體時，所需要異構(gòu)體是否易得，不需要的有害異構(gòu)體是否容易清除等問題進(jìn)行對比，選擇最合理、最經(jīng)濟(jì)的合成路線進(jìn)行生產(chǎn)。

       化學(xué)的創(chuàng)造性不僅能從自然界存在的化合物中得到啟示、進(jìn)行研究和人工合成出天然已產(chǎn)生的物質(zhì)，面且能夠根據(jù)人們的需要創(chuàng)造出自然界原本不存在的物質(zhì)。有些人工合成的化合物可以更深入地研究它的性能，并置換分子中的某些基團(tuán)，獲得成千上萬種衍生物，從中選出最能滿足人們需要的化合物。

       有些類型的化合物在近20年開始制得，正是未來化學(xué)在此領(lǐng)域發(fā)展的時機(jī)。例如，20世紀(jì)80年代中期發(fā)現(xiàn)球碳C60之后，人們提高了對碳元素的化學(xué)性能的認(rèn)識，在C60基礎(chǔ)上擴(kuò)展研究了C70，C72，C82，C84，…，橢球狀的球碳分子、洋蔥形多層球碳分子，還發(fā)展到管狀碳分子、單層納米碳管、多層納米碳管等。了解碳元素除存在金剛石和石墨外還有球碳類型的純碳分子。圖8．1．1示出一些球碳分子的結(jié)構(gòu)。

       20世紀(jì)90年代以來，以球碳分子的球形碳骨架為基礎(chǔ)和其他元素加合，衍生出多種多樣前所未有的球碳族化合物，它可以分為下列9類：（1）球碳族非金屬化合物，指球碳骨架的碳原子直接以共價鍵和非金屬原子結(jié)合的化合物；（2）球碳金屬化合物，指球碳骨架上的碳原子直接以共價鍵和金屬原子結(jié)合的化合物；（3）球碳分子作為π配位體形成的化合物；（4）金屬球碳鹽；（5）球碳超分子加合物；（6）多球球碳化合物；（7）雜球碳及其化合物；（8）內(nèi)藏型球碳化合物；（9）開口型球碳化合物等。有了這些基礎(chǔ)，正是未來化學(xué)發(fā)揮作用，深入研究，大量有效地、經(jīng)濟(jì)地合成出新化合物，了解其特性和應(yīng)用，建立起內(nèi)容豐富的球碳化學(xué)。