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标  题: 中国物理有机化学研究五十年重要成就介绍
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                     中国物理有机化学研究五十年重要成就介绍


                                    黎占亭


　　关键词　物理有机化学　中国化学家　成就介绍　建国50年　中国大陆


　　Key words　physical organic chemistry, Chinese chemists,major achievements

,past fifty years,China 

mainland


　　物理有机化学最初被定义为一门“用定量和数学的方法研究有机化学现象的分支学科

”。物理有机化学研究可以追溯到本世纪初，到30年代已发展成为独立的分支学科。我国

物理有机化学研究起步于60年代，70年代后期以来得到发展，主要研究成果基本上是在80

年代以来取得的。作为一门基础学科，研究工作主要在中国科学院和若干高等学校开展，

本文将主要根据在不同研究机构取得的成就加以介绍。尽管在量子化学、计算和计算机化

学、有机合成过程中的机理研究也取得很多成果，限于篇幅没有包括在内。

　　高振衡于1962年在南开大学建立了我国第一个物理有机化学研究室，在有机化合物的

结构与性能关系、反应机理研究中作出了许多重要贡献。80年代中后期以来，程津培等在

有机分子热力学方面作了大量工作。如对Class O自由基热力学稳定性的研究证明了与Cla

ss S自由基不同的Class O自由基存在的普遍性，建立了结构判据以确定Class S/Class O

自由基形成的成因，在离子基C—H键和其他共价键的键能方面也作过系统的研究。朱申杰

等在仿生过程中反应物结构和性能关系研究中作了较为系统的工作。孟继本等长期开展有

机光化学反应机理及固相和超分子光化学反应的研究。

　　中国科学院化学研究所蒋明谦等发展的有机分子同系线性规律是我国七八十年代物理

有机研究重要成果。通过对共轭体系的电子能谱研究，发现了分子内基团极化方向及结合

方式的不同能影响分子内的共轭效应，并具有明显的结合规律。多种结合效应如反向端基

、端外基团、分岔基团、侧链基团和侧并基团结合效应等和电子能谱之间存在着明显的相

关性。

　　中国科学院感光化学研究所，佟振合等在有机光化学中的微环境效应和磁场效应、疏

水亲脂作用、分子集合体及主-客体化学中的光化学及光物理研究方面取得许多创新性成果

。所开展的在膜内微环境内、沸石孔腔内和受固体表面吸附作用影响进行的光异构化和加

成等反应丰富了有机光化学和光物理研究的手段。

　　兰州大学刘有成、刘中立等在分子水平上对自由基生物学特别是在重要生物活性分子

的单电子转移反应、自由基离子及生物抗氧化剂领域开展了系统的研究。如对辅酶1，4-二

氢烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的研究揭示了其在生物体系的氧化还原反应中可发生3种类型的氢

转移。对多种生物分子电子转移反应的研究对于了解体内作用代谢机理有重要意义。他们

的研究从化学和生物学及医学的交叉处着手，具有学术思想上的创新性。

　　从70年代后期开始，中国科学院上海有机所在物理有机的若干领域开展了系统的研究

工作。研究成果主要包括以下几个方面：(1)蒋锡夔、计国桢、史济良等对疏水亲脂相互作

用的研究，利用动力学和荧光探针方法建立了分子的簇集、自卷、解簇集、共簇集及临界

簇集浓度、临界共簇集浓度等多个新的概念，系统研究了共簇集促进的分子间电子荷转移

现象。有关卵磷脂、甾类及皂甙等生物分子的簇集倾向性研究对了解其在生命体系中的作

用机制有重要意义。发现动脉粥样硬化斑块的形成与其簇集倾向性直接有关，为新药物设

计提供了新的思路。(2)蒋锡夔、计国桢、张毓凰等在自由基化学结构-性能关系研究方面

，在研究三氟苯乙烯衍生物的19F NMR参数及热环化二聚反应动力学参数基础上，拆分出取

代基的极性和自旋离域效应，解决了自由基化学界长期存在的一个争论问题，即在结构性

能关系研究中是用单参数还是双参数方程作出了明确的回答。(3)惠永正等在80年代详细研

究了糖淀粉及其衍生物的螺旋包结作用、驱动力和糖淀粉螺旋空腔内的底物反应性。这方

面的研究思想独特，为药物载体设计和释放控制提供了新的思路。(4)赵成学、蒋锡夔等利

用EPR技术开展的含氟有机氮氧自由基方面的研究，黄维垣、陈庆云、胡昌明等开展的亚磺

化脱卤反应、电子转移反应、氧化还原体系及李兴亚、蒋锡夔等开展的氟卤烷烃的亲卤取

代反应机理研究也都独据特色，在国际上影响甚广。

　　在反应机理研究方面，刘有成等在80年代曾用EPR技术研究有机氧化剂氧化制备芳杂环

自由基正离子的动力学。复旦大学吴世辉等研究了金属引发的氟烷基自由基反应机理，郑

州大学吴养洁系统研究了芳基汞化合物的多种反应和机理，浙江大学张永敏等研究了手性

胶束诱导的烯烃加成反应机理。在有机光化学和光物理方面，中国科学院感光化学研究所

开展大量的研究工作，如吴世康等在超分子体系的反应及能量传递方面作了大量研究。同

济大学江致勤等在甾类及赤酶素等活性物质的光氧化反应机理，南京大学徐建华等在芳杂

环化合物的光氧化反应机理研究中也取得了很多成果。上海有机所吴毓林等开展的治疗疟

疾药青蒿素作用机理方面的研究表明，双氧键的断裂涉及到自由基中间体，是我国中草药

化学成分作用机制研究的重要进展。

　　在大环化学和主-客体化学研究方面，我国化学家也取得了很多有价值的成果。如武汉

大学吴成泰等、南京大学胡宏纹等、郑州大学吴养洁等、四川大学黄枢、谢如刚、陈淑化

等、上海有机所徐维铧等长期开展氮杂冠醚、硫杂冠醚及穴醚的络合及识别研究，感光化

学研究所许慧君等在荧光活性冠醚的光物理及能量传递方面的研究，化学研究所黄志镗及

武汉大学陈远荫等开展的杯芳烃冠醚及氮杂冠醚的络合和分子识别研究也各具特色。兰州

化物所童林荟等曾研究环糊精对有机分子的包结作用热力学，而上海有机所惠永正等则研

究了环糊精对氟有机分子的包结作用，发现了氟代分子的强疏水弱亲脂性特点。近年来，

南开大学刘育等利用热力学方法对环糊精对有机分子的包结作用及分子识别过程中的熵-焓

补偿效应开展了系统研究，揭示了熵变和焓变之间存在良好的线性关系。近年来，四川大

学、武汉大学、南京大学及上海有机所等在基于环番的分子识别研究方面也做了不少工作

。

　　虽然我们希望尽可能全面介绍建国以来主要是改革开放以来国内物理有机化学研究的

成就，限于作者水平和主观认识差别，有些重要成果可能遗漏。改革开放20年来我国物理

有机研究水平逐渐提高，已形成若干高水平研究力量。近年来国家及有关方面对物理有机

的支持呈下降趋势，研究手段相对落后，研究生队伍也不如从前。在呼吁加大支持力度的

同时，物理有机研究者也应更加注重研究思想的创新，以使我国在本领域研究能迈上新的

台阶，为科技创新作出更大贡献。


作者简介：黎占亭　男，1966年生，副研究员，研究领域：物理有机化学和超分子化学。


作者单位：黎占亭　中国科学院上海有机化学研究所　上海　200032


〔文献从略〕




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物质能否生灭？宇宙是否有极限？一万年以后还会有争论。正确的答案只有一个。未来的


自然科学不是满足于各分支学科自成体系的自恰性，而是要求在综合之后仍能自恰。科学


在争论中前进。    

                                                                 ----潘根




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