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		21世紀(jì)物理有機(jī)化學(xué)的發(fā)展與展望（二）

　　21世紀(jì)物理有機(jī)化學(xué)的展望反應(yīng)中間體的活性決定了反應(yīng)的活性和機(jī)理，因此在物理有機(jī)化學(xué)幾十年的發(fā)展歷程中，對(duì)中間體的研究一直是極其重要的方面，但理論的研究最終要通過應(yīng)用才得以體現(xiàn)價(jià)值，近年來物理有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象正漸漸地從傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和純理論轉(zhuǎn)向具有潛在應(yīng)用價(jià)值的研究，因此物理有機(jī)化學(xué)呈現(xiàn)與涌現(xiàn)的新興邊緣學(xué)科相互滲透的趨勢(shì)，這為現(xiàn)代物理有機(jī)化學(xué)的新發(fā)展、新突破創(chuàng)造了前所未有的機(jī)遇，賦予了現(xiàn)代物理有機(jī)化學(xué)新的生命力。

　　3.1 向生命科學(xué)滲透，用物理有機(jī)化學(xué)的理論和方法研究生命過程

　　3.1.1 直接對(duì)生物大分子進(jìn)行物理有機(jī)化學(xué)研究

　　Fersht在大會(huì)報(bào)告中提出了物理有機(jī)分子生物學(xué)的概念，他將物理有機(jī)化學(xué)的動(dòng)力學(xué)和核磁共振方法用于蛋白質(zhì)工程研究，確定了一些突變體蛋白酶折迭結(jié)構(gòu)的中間體。B．S．

　　Green將單克隆抗體聯(lián)結(jié)到蛋白質(zhì)上，研究了它對(duì)蛋白質(zhì)水解反應(yīng)的催化作用。A．Minsky研究了多種化學(xué)抗癌藥物對(duì)脫氧核糖核酸包裝狀態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)了藥物毒性與它干擾脫氧核糖核酸包裝狀態(tài)的能力之間的關(guān)系。S．Axelsson通過測(cè)定11C/14C動(dòng)力學(xué)同位素效應(yīng)研究了β-酪氨酸酶和色氨酸酶的酶催化反應(yīng)[5]。

　　3.1.2 生物模擬化學(xué)

　　Kluger介紹了以維生素B1二磷酸酯作為 α-酮酸脫羧酶的模型化合物所作的詳細(xì)動(dòng)力學(xué)和機(jī)理研究，發(fā)現(xiàn)了非常新奇的加成一質(zhì)子轉(zhuǎn)移-裂解機(jī)理。Sakata介紹了在模擬光合作用研究中如何控制電子轉(zhuǎn)移的方向和速率，他們合成了一系列噗啉-苯醌和噗啉-碳60氧化-還原對(duì)，詳細(xì)研究了取代基、立體化學(xué)及連接給體和受體間的σ-鍵和π-鍵對(duì)正向和反向電子轉(zhuǎn)移速率的影響，并根據(jù)這些結(jié)果制成了在金表面具有良好的光電性能的自組裝單層膜[6]。

　　3.1.3 理論計(jì)算方法在物理有機(jī)分子生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　D．Arad用分子力學(xué)計(jì)算討論了與乳腺癌有關(guān)的抗原的蛋白質(zhì)構(gòu)象與其活性之間的關(guān)系 W．Aehle用力場(chǎng)及分子力學(xué)方法計(jì)算了枯草桿菌蛋白酶OPTICLEAN的培構(gòu)，它與后來由x-衍射得出的結(jié)構(gòu)非常接近。A．Goldblum用量子力學(xué)MNDO/H方法計(jì)算了HTV-1蛋白酶活性部位的電離能和質(zhì)子結(jié)合能，發(fā)現(xiàn)與天然酶構(gòu)型相同的對(duì)映體有較大的結(jié)合能中藥對(duì)照品研究中心整理提供。

　　3.2 向材料科學(xué)和超分子化學(xué)滲透，設(shè)計(jì)具有潛在應(yīng)用價(jià)值的新化合物

　　隨著合成化學(xué)的不斷發(fā)展，組合化學(xué)越來越引起各國(guó)學(xué)者的關(guān)注，通過自組裝形成的化合物幾乎涵蓋了所有按化學(xué)價(jià)規(guī)則可以畫出其結(jié)構(gòu)的分子，這些超分子因其在結(jié)構(gòu)和性能上表現(xiàn)出了特殊的性質(zhì)，具有很大的研究?jī)r(jià)值。為了強(qiáng)化材料的某種功能以滿足技術(shù)上的特殊要求，材料技術(shù)正向功能化方向發(fā)展，各種功能的新材料正在被研究、被制備、被應(yīng)用 [3]，通過物理有機(jī)化學(xué)的研究可以為新材料的發(fā)展提供技術(shù)支持。

　　Stang介紹了一類新的大環(huán)分子方陣這類以過渡金屬絡(luò)合物與聯(lián)吡啶、二氮雜芘、l，4-二氰苯等二配位配體通過自組裝形成的超分子顯示許多有趣的主客體相互作用。Stoddart介紹了一種有趣的納米尺寸的分予機(jī)械原型rotaxane，它們是由以氫醌或萘酮為基本單元的大環(huán)聚醚與以聯(lián)吡啶正離子為基本單元兩頭帶有四芳基甲烷的啞鈴型分子通過白組裝形成的套圈型超分子[6]。Grubbs用環(huán)辛四烯以CpTi=CH2催化聚合得到了具有導(dǎo)電性的聚乙炔。黃耀曾等用全氟丁炔-2或全氟炔腈以π-二芳烴鉻催化聚合得到了具有金屬光澤的聚全氟丁炔或聚全氟炔腈，它們都具有導(dǎo)電性[3]。

　　綜上所述，在20世紀(jì)，物理有機(jī)化學(xué)對(duì)反應(yīng)中間體的研究比較深入，對(duì)照品研究中心整理提供大量學(xué)者對(duì)于反應(yīng)機(jī)理及與之相關(guān)的理論研究作出了很大的貢獻(xiàn)，這些都為物理有機(jī)化學(xué)的長(zhǎng)足發(fā)展打下了基礎(chǔ)。進(jìn)入21世紀(jì)，以前人的研究為依托，更多的學(xué)者致力于物理有機(jī)化學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用，因此物理有機(jī)化學(xué)越來越多的與其他學(xué)科交叉滲透，這將會(huì)給我們現(xiàn)代的社會(huì)帶來更多的活力。

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