化学是发现和创造新物质的根本途径,是沟通微观与宏观物质世界的重要桥梁,是人类认识世界和改造物质世界的主要方法。更重要的是,化学通过与其他领域的交叉与融合,产生了药物化学、绿色化学、材料化学、能源化学等交叉学科和新兴研究领域。《化学进展》将介绍化学及相关交叉学科和新兴研究领域的最新进展,开拓科研视野和专业知识,培养科学精神和优秀品质。
授课对象:化学、材料科学与工程、制药工程等化学相关专业的研究生,以及上述相关专业的高年级本科生。
课程特色:
(1)以化学为学习主线,辐射交叉学科方向;
(2)以合成化学为核心,贯穿新兴研究领域;
(3)通古今而知未来,回顾化学发展简史,聚焦最新研究进展;
(4)授课团队德才兼备,融入团队的特色科研工作和育人理念;
(5)课程中融入思政元素,既传播科学知识,又弘扬治学精神;
(6)科学传播中融入艺术氛围,在学习知识中欣赏化学之美。
课程内容:(一)化学与人类社会发展;(二)手性杂环之吲哚化学;(三)药物化学与人类健康;(四)合成化学之新兴领域;(五)绿色化学之催化策略;(六)材料化学与能源化学。
内容简要介绍如下:
(一)化学与人类社会发展
化学是什么?化学在人类社会发展中到底扮演什么样的角色?为了回答这些问题,这一章将介绍化学发展的历史、化学学科的研究方向、合成化学的发展和作用、合成化学与药物研发和现代农业的关系、无处不在的化学、化学塑造我们的未来。通过这些介绍,让同学们深刻理解:化学对人类发展起着至关重要的作用,化学与我们的生活息息相关,人类不仅离不开化学,而且需要化学来塑造人类的未来。
(二)手性杂环之吲哚化学
手性杂环骨架是众多手性药物的核心结构单元,而吲哚属于一类重要的杂环骨架,如何实现手性吲哚类杂环骨架的高效、高选择性构建?为了回答这一科学问题,这一章将结合授课团队自己的科研工作,介绍手性杂环与催化不对称合成、吲哚类平台分子的设计与分类、吲哚甲醇、吲哚烯以及其他吲哚类平台分子参与的催化不对称反应。
(三)药物化学与人类健康
药物化学的发展对人类健康起着举足轻重的作用,那么药物是怎么研发出来的?这一章将介绍新药研发的基本流程、药物合成研究,并结合授课团队自己的科研工作,介绍糖尿病及相关治疗药物、长效化GLP-1类药物的设计策略、基于GLP-1受体的多靶点药物。
(四)合成化学之新兴领域
合成化学是化学的中心,合成化学最显著特点就在于它具有强大的创造力。那么合成化学的新兴领域有哪些?针对这一问题,本章将介绍金属有机化学、过渡金属催化的有机化学反应、C-H键活化反应、可见光驱动的有机化学反应、有机电化学合成等领域的基础知识和最新研究进展。
(五)绿色化学之催化策略
绿色化学是化学未来的发展趋势,绿色化学的重要内容之一就是新型催化技术,那么,该领域又有哪些催化策略?为了解答这一问题,这一章中将介绍各种手性有机小分子催化、金属不对称催化中的优势手性配体、金属和手性有机小分子联合催化的基础知识和最新研究进展。
(六)材料化学与能源化学
材料化学与能源化学是化学与其他学科的交叉融合。随着社会的发展,人们对新材料和新能源的开发和利用提出了更高的要求。那么,化学工作者又开发出了哪些新材料和新能源?针对这一问题,本章将介绍新型功能纳米材料和探针、新型清洁能源、锂离子电池,并结合授课团队自己的科研工作,介绍新型功能材料的制备及其在环境分析、水体污染物富集和检测、细胞内功能分子的检测中的应用,以及介绍高性能钠离子电池负极材料的构筑等最新研究进展。