合成化学的未来论文

-艾拉莫德是一种新型抗炎药,可用于治疗风湿性关节炎。 以4-氯-3-硝基苯甲醚(化合物2)为原料,在叔丁醇钾的催化下,与苯酚发生醚化反应生成4-苯氧基-3-硝基苯甲醚(化合物3);化合物3经硝基还原,生成4-苯氧基-3-氨基苯甲醚(化合物4);化合物4在吡啶中与甲磺酰氯发生甲磺酰化反应,生成4-苯氧基-3-甲磺酰胺基苯甲醚(化合物5);然后将三氯化铝与氨基乙腈盐酸盐溶于硝基苯中,再加入化合物5,持续不断通入饱和的氯化氢气体进行盖特曼-科赫反应,生成α-氨基-2-甲氧基-4-甲磺酰胺基-5-苯氧基苯乙酮盐酸盐(化合物6);化合物6经甲氧基水解得α-甲酰胺基-2-甲氧基-4-甲磺酰胺基-5-苯氧基苯乙酮(化合物7);最后化合物7与N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛发生环化反应得到目标产物艾拉莫德(化合物1)。本课题研究了醚化反应中投料比、反应时间;还原反应中铁粉的用量、盐酸的用量;甲磺酰化反应中甲磺酰氯的用量、吡啶的用量等因素对产物得率的影响;探讨了盖特曼-科赫反应、氨基酰化反应、甲氧基水解和环化反应的合成方法和机理等。确定了较佳工艺条件:醚化反应中,4-氯-3-硝基苯甲醚/苯酚/叔丁醇钾的摩尔量为25/ wenwen/ 35/42,在110℃下反应5h,收率为5%;还原反应中,每4g化合物3与3g还原铁粉和2mL的4mol·L~(-1)的盐酸,在70℃下反应1h,收率为4%;在50mL吡啶中,每5g化合物4与8mL甲磺酰氯,0℃～5℃下反应1h,收率为0%;目标产物艾拉莫德(化合物1)的总得率为7%。

中国传统文化的未来意义　　2000年5月6日，在《中国文化报》主编侯样祥的主持下，进行了一场“科学与中国传统文化的对话”，其中有论述“中国传统文化的未来意义”一节（见《传统与超越》江苏人民出版社2000年版），相关的内容如下：　　董光璧（中科院自然科学史所研究员）：　　有种种迹象表明，在从经济社会向智力社会的转变中，科学可能不再完全沿着17世纪欧洲科学革命时期确定下来的路线前进。英国学者李约瑟认为，中国传统文化中保存着“内在而为诞生的最充分意义上的科学”。1985年英国天文学家抄里斯认为：“前进的唯一道路是转过身来重新面向东方，带着对它的兴趣以及对其深远意义的理解离开西方的污秽，朝着神圣的东方前进”；1997年，诺贝尔化学奖获得者比利时化学家普里高津说，新的自然观“将把西方传统连同它对实验的强调和定量的表述，同以自发的自组织世界观为中心的中国传统结合起来”；而德国物理学家哈肯则说，他所创立的协同学，同时受到了西方的分析思维和东方的整体性思维的影响。　　人类意义世界所作出的这种价值选择，在一定程度上意味着历史转折时代的传统回归，中国传统文化中的某些思维方式和价值取向可能会获得其生命力？　　席泽宗（中国科学院院士）：　　中国传统文化是否只是辉煌的过去？不，我认为，中国古老深厚的传统文化，对当代和未来的发展有着重要的促进作用。首先是中国系统思维在当代科技综合趋向中的启发作用…，第二个方面是天人合一思想对环境科学、区域开发的积极意义…，第三个方面是丰富的自然史资料在现代科学研究中的应用…，最后就是作为目的基因的传统科学对现代科学发展的作用…。　　董光璧：　　前面席先生从科学技术角度谈了中国传统文化的未来意义。我觉得，人类总是生活在过去和未来之间。历史在前进，人的思维也从不停止，不断寻求新的、迄今无人知晓的目标。基于世界文化走向趋同这一时代的新特征，提倡一种以科学新成就为根据的贯通古今、契合东西的新文化观，就成为建构世界主义的后现代科学观的基本进路。当代新科学的世界观向东方特别是中国古代某些思想归复的特征表明，中国传统文化的后现代性研究不失为在历史转折关头全人类的文化战略研究之一隅。　　西方的一些自然科学家把目光转向古老的东方文化，包括《老子》《论语》《易经》在内的中国经典受到重视。这种情况的出现，完全是由于处在科学发展新阶段的科学家们寻找世界观启发的努力，而不是由于什么一时的感情冲动。因此，中国传统文化中是否可以为新科学的诞生提供有意的启示，就成为值得重视的研究课题。　　关于道家：老子是一位超越时代的伟大的思想家。道家的思想，在探究宇宙和谐的奥秘、寻找社会的公正与和平、追求心灵的自由和道德完满等三个层面上，对我们这个时代都有新启蒙思想的性质。道家的某些思想遗惠，对于在现代科学基础上重建理性以克服伴随科学技术加速发展而来的人与自然关系的异化、引导世界文化的演革流向、建构后现代的科学技术观、重整中国传统文化、促进社会从经济社会向智力社会的历史性转变都有重要的意义。　　道家在两千多年前发现的问题，随着历史的发展，越来越清楚地展现在人类面前。回顾二十世纪，人们会发现，每隔10年，人类就有一次大的动荡，这连续不断地更替着的动荡不安，把个人、社会和环境三个层次的不安全展现在人类面前，地球的全面危机出现了。这种世界性的社会危机正是作为“人类生存方式”的文化对人的严重异化的表现。对待当代文化的异化，特别是人与自然关系异化的态度，在观念文化子系统里表现为人文文化与科学文化的分裂，以及东方文化与西方文化的隔阂。虽然自古以来，观念文化中就包含有“人文的”与“科学的”两种因素，但人文与科学的明确区分还是在近代以后…　　在科学人文主义发展的过程中，道家思想的现代性和世界意义被发现。20世纪日本物理学家汤川秀树，作为一位出身东方文化传统的现代科学家，他最早地预感到东方思想对于科学观转向的重要性，1960年前后，他频频谈论道家思想的现代意义；1964年他提出“物理学之道”的概念；1968年，他又指出老子是在两千多年前预见并批判今天人类文明缺陷的先知。而英国著名学者李约瑟则指出：道家不仅仅是宗教和诗人的，而且也是方术的、科学的和民主的；道家思想不仅提供了中国科学的原型，而且保存着“内在而未诞生的、最充分意义上的科学”，李约瑟不仅提出了以道家开拓科学未来的纲要，而且通过他的著作影响了不少学者。美国粒子物理学家卡普拉就是其中之一，他以其著作《物理学之道》和《转折点：科学、社会和兴起的文化》等，勾画出一种东西方文化平衡的世界文化模式。以他们为代表的一批学者在新科学的基础上阐释了道家思想的现代性和世界意义，这种世界意义的文化革命正在进行，后现代启蒙运动在兴起。　　关于儒家：我们再从科学人性化理想的实现方面来讨论一下儒家伦理价值在未来社会中的可能作用。　　当代科技文明的困境要求科学人性化。美国科学史家萨顿早在20世纪20年代就发出了“科学必须人性化”的呼吁。对这个问题，科学史家李约瑟首先想到了中国，在他看来，中国的科学人文建立在两个主要基础之上，“他们从来不把人和自然分开，而且从未想到社会以外的人”，他甚至还预言说：“想来没有比欧美和中国文明的合流更伟大的。依我的感觉，我们愈是研究它们两方面，愈是觉得它们像两个不同的作曲家所作的两章不同的交响乐，其主调本是一样的，”英国剑桥达尔文学院研究员唐通说：“中国的传统是整体论和人文主义的，不允许科学与伦理学和美学分离。”1988年1月，全世界的诺贝尔奖得主在巴黎聚会，他们发表宣言说：“如果人类想要在21世纪活下去，必须回顾2500年，吸收孔夫子的智慧。”作为一种世界主义的新启蒙运动，一方面对已经成为传统的“人与自然分离”的现代社会进行自我批判，另一方面又不是埋没理性和科学，而是完善、发展理性和科学。…　　按社会中轴转换原理，在权利社会的古代中国，儒家伦理价值的政治化是必然的。那么，在未来的智力社会中，儒家伦理价值的科学化也是必然的。这一切取决于当时的社会中轴的性质。从现代的立场来看，历史上的儒家伦理价值的政治化是消极的，而未来的儒家理论价值的科学化则是积极的。当代社会人与自然关系的异化已经到了必须作出抉择、实行文化转向的历史关头。人类经历了五千年的与母亲——大自然的搏斗之后，才从成功的苦头中认识到科学技术必须以伦理道德为最高目标。而今日人类的这种体悟正是被遗忘的古代东方贤哲们的睿智。儒家有关科技的思想核心就是以伦理道德为最高目标，这样的思想在即将逝去的现代被认为是“落后的”，而对于不算遥远的未来它却是“超前的”。…　　我认为，儒家科技思想的五大特征，即理性与价值合一的生态自然观、自然与人文同体的学问观、归纳与演绎结合的治学方法论、求理与致用并重的学术目的论，其核心问题在于给科学注入了价值，等等，对建构后现代科学观具有积极意义。…　　注入了儒家仁爱的科学精神将体现科学与人文的最高精神境界。　　易学与后现代科学范式的建构： 我认为，从当代科学在基本原理、方法论和理性规范三个层面所显露的矛盾、困难和不足来讨论易学，并根据科学发展的态势推断，易学中的循环论、生成论和理一论可能会成为催生新科学的睿智……　　易学也主张以阴阳对峙为基础的生成论。其著名的命题是“生生之谓易”。唐代李鼎祚曾给出最简单的解释：“生生，不绝之辞。阴阳变换，后生次于前生，是万物恒生，谓之易也。”易学中有两个影响深远的生成模式出现在北宋时期。一个是邵雍以阴阳连续二分的易卦衍生次序表示的。自太极开始的万事万物的自然生成图式，其特点在于数学上的严密性。另一个是周敦颐的“太极图”生成图式，其特点是阴阳与“五行”结合。生成论与整体观相结合的生机论哲学，是中国传统科学方法论的核心。这种整体生成论与产生与欧洲的现代科学赖以生存的分析重构格格不入，但却与当代科学中滋长着的新的科学观相契合。　　科学思想是从探索宇宙的本原和秩序开始的。所谓“本原”意指一切存在物最初都由它生成，或者一切存在物都由它构成。我把前一种观点称之为“生成论”，后一种观点称之为“构成论”。生成论和构成论的不同在于，前者主张变化是“产生”和“消灭”或者“转化”，后者则主张变化是不变的要素之结合和分离。这两种观点在古代的东方和西方都产生过，但是在东方生成论发展为主流，而在西方构成论发展为主流。构成论的思想经由古希腊原子论在近代科学中的复活而深远地影响了近代科学的思维，有力地推动了自然科学和社会科学的发展，铸成了19世纪这个科学世纪。然而，现代科学的发展越来越表明这种分析重构论的局限性，它不再完全适合于科学的继续发展。且不说生命科学领域的研究，即使在物理学研究中从基本粒子物理到宇宙学，都表现出“生成论”取代“构成论”的趋向。生成论可能在未来的科学中生根。　　科学中的这种生成论的倾向，可能是新科学启蒙运动兴起的预兆。这新的启蒙运动的方法论特征，是以生成论和经验原则支起的新的方法论构架，它要求从整体的动力学去认识部分的性质。同18世纪以分析重构论认识自然和社会类比，新启蒙运动以生成论和经验原则结合的方法论框架认识自然和社会，处理种种问题。我们可以称之为“整体生成论”。用这种方法看问题，人与自然应该是和谐的整体，科学文化和人文文化要平衡，东方文化和西方文化要融合，整个宇宙都要处在动态平衡的循环运动网络之中。……　　林德宏（南京大学哲学系教授）：　　李约瑟不仅是中国科学技术史的一代宗师，而且对当代科学思想史的研究也有贡献。“李约瑟”现象从一个方面反映了现代科学发展的趋势——机械论将被有机论取代，近代科学传统将被现代科学传统取代。中国传统文化中的合理思想是正在形成中的现代科学传统的一个重要思想来源。…李约瑟、玻尔、海森堡、普里高津、卡普拉、哈肯、托姆等人把目光转向东方，恰恰是把目光转向现代科学传统的表现。这是“李约瑟现象”的实质。

生活

无机合成为发展有无机材料等方面提供了美好的前景。新型无机材料已广泛应用于国民经济的各个领域，如耐高温、耐高压、耐低温、光学、电学、磁性、超导、储能与能量转换材料等，以及促进石油化工发展的催化材料。近几十年来，发展了一系列质量小、强度高、耐热性能好的无机纤维，如硼纤维、碳纤维等，同时还合成了氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷等耐高温材料。人们还把各类陶瓷与金属、无机纤维等做成复合材料，用途更加广泛。合成化学提供的新材料，使空间技术、原子能工业、海洋资源开发等得到进一步发展。登上月球的宇航员的宇宙服，是由合成材料制成的；制取浓缩的铀235；所需耐腐蚀的含氟材料也是合成的；在高子交换树脂基础上发展起来的离子交换膜，在淡化海水、人造肾、药物的定时释放等方面都起着很重要的作用。合成化学也促进了农业现代化。合成氨制成化肥，以及生产的植物生长调节剂（如矮壮剂、除草剂、催熟剂等）和各种农药，如化学合成的第三代农药──昆虫激素等，提高了农业产量。合成化学提供了很多药物生产的新途径，合成了磺胺类、抗生素类、维生素类以及口服避孕药等。现在很多镇痛剂、麻醉剂、防腐剂、催眠剂等都是合成出来的。合成化学与生物学、物理学等学科的密切配合，预计将来在征服疾病如癌症、精神病，以及控制遗传，延长人类的寿命等方面会发挥重要作用。1965年，我国在世界上首次合成了由51个氨基酸组成的具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。到20世纪80年代，我国又在世界上首次合成了一种具有与天然分子化学结构相同和完整生物活性的核糖核酸（酵母丙氨酸转移核糖核酸），这标志着人类在探索生命科学的历程中向前迈进了重要的一步。用化学方法还可以合成宝石、钻石，如手表中的红宝石就是掺有一些金属铬的氧化铝。