天津大学精细合成化学无机部分Ch1概论

1、无机合成化学无机合成化学李孝增李孝增 无机合成化学研究为近年来新材料的发展做无机合成化学研究为近年来新材料的发展做出了突出贡献。出了突出贡献。 无机合成化学研究的繁荣为有关工作者提供无机合成化学研究的繁荣为有关工作者提供了科学发现的大好机会。了科学发现的大好机会。2010年年sci引文桂冠得主引文桂冠得主 susumu kitagawa susumu kitagawa美合成细美合成细胞材料学院副院长兼日本胞材料学院副院长兼日本京都大学合成化学及生物京都大学合成化学及生物化学系教授化学系教授 设计和开发多孔金属设计和开发多孔金属- -有机骨架有机骨架( (配位聚合配位聚合物物) )，其应用包括氢

2、，其应用包括氢气与甲烷的存储、气与甲烷的存储、气体净化和气体分气体净化和气体分离、手性异构体的离、手性异构体的拆分、离子交换等拆分、离子交换等 omar m. omar m. yaghiyaghi美国加州大美国加州大学洛杉矶分校学洛杉矶分校 化学和生化学和生物化学系物化学系 06年前的年前的10年时间内，大陆学者在年时间内，大陆学者在angew. chem. int. ed. 上共发表论文上共发表论文44篇，其中无机篇，其中无机化学领域的专家发表以无机合成为主的论文化学领域的专家发表以无机合成为主的论文18篇，占篇，占41%；大陆无机化学学者学者在；大陆无机化学学者学者在j. am. chem

3、. soc. 上发表论文上发表论文11篇；有机化学领域篇；有机化学领域的专家，在的专家，在angew. chem. int. ed. 上共发表上共发表论文论文8篇；在篇；在j. am. chem. soc. 上发表论文上发表论文14篇，篇， 中国科技大学钱逸泰研究小组在苯中中国科技大学钱逸泰研究小组在苯中280下将下将gacl3和和li3n反应制得纳米反应制得纳米gan的工作发表在的工作发表在science上，审稿人评价为上，审稿人评价为“文章报道了文章报道了两个激动两个激动人心的研究成果人心的研究成果：在非常低的温度下：在非常低的温度下苯热苯热制备了制备了结晶结晶gan；观察到以前只在超高压

4、下才出现的亚；观察到以前只在超高压下才出现的亚稳的立方岩盐相。稳的立方岩盐相。” 2010年自然科学二等奖初评通过项目年自然科学二等奖初评通过项目 (3项/35项） 新型稀土杂化及纳米复合光电功能材料的基础研究及应用探索 张洪杰，武志坚，张思远，苏 锵 复杂形态和结构的无机功能材料的构筑、自组装原理及性能研究 俞书宏，杨 剑，刘 标，郭晓辉，崔先进 超细单壁纳米碳管的制备及其特性研究 汤子康，王 宁，陈子亭，张西祥，沈 平 2008年自然科学二等奖年自然科学二等奖功能纳米材料的合成、结构、性能及其应用探索研究李亚栋(清华大学) 2008年二自然科学等奖年二自然科学等奖 新型规则纳米孔材料的分子

5、工程新型规则纳米孔材料的分子工程裘式纶裘式纶 本项目属无机合成化学领域研究。本项目在开发新型本项目属无机合成化学领域研究。本项目在开发新型规则纳米孔材料合成与制备的方法和路线，探索材料的规则纳米孔材料合成与制备的方法和路线，探索材料的生长与形成机制，结构和功能的内在关系，总结材料合生长与形成机制，结构和功能的内在关系，总结材料合成的规律，指导新型规则纳米孔材料的设计合成，并且成的规律，指导新型规则纳米孔材料的设计合成，并且以其为主体和模板组装制备了复合功能材料，进行吸附以其为主体和模板组装制备了复合功能材料，进行吸附分离、储氢、药物缓释、酶的固定化、催化等应用基础分离、储氢、药物缓释、酶的固定

6、化、催化等应用基础研究方面进行大量系统的研究工作。研究方面进行大量系统的研究工作。 化学配位键联方式与金属有机骨架（化学配位键联方式与金属有机骨架（mof）结构、）结构、功能。以功能为导向，通过合成或选取恰当构型有机配功能。以功能为导向，通过合成或选取恰当构型有机配体，进行具有手性孔道，笼、大孔道分子筛拓扑结构等体，进行具有手性孔道，笼、大孔道分子筛拓扑结构等mof的合成。总结配位键联方式、结构、功能三者内的合成。总结配位键联方式、结构、功能三者内在关联规律，提高手性拆分效率和储氢质量。在关联规律，提高手性拆分效率和储氢质量。 碳硼烷及其金属碳硼烷的合成、结构和反碳硼烷及其金属碳硼烷的合成、结

7、构和反应应 谢作伟谢作伟(香港中文大学香港中文大学) 20072007年自然科学二等奖年自然科学二等奖 配合物控制合成与晶体工程方法基础研究配合物控制合成与晶体工程方法基础研究陈小明陈小明功能金属功能金属配合物与配位聚合物配合物与配位聚合物研究是二十年来国研究是二十年来国内外化学研究的重要前沿之一，属于无机化学、有机化内外化学研究的重要前沿之一，属于无机化学、有机化学、物理化学与材料化学的交叉领域。由于金属离子配学、物理化学与材料化学的交叉领域。由于金属离子配位结构及有机配体结构丰富多彩，位结构及有机配体结构丰富多彩，功能金属配合物与配功能金属配合物与配位聚合物的分子设计、控制合成是当前和长期

8、的奋斗目位聚合物的分子设计、控制合成是当前和长期的奋斗目标标，本项目围绕这个基本科学问题，本项目围绕这个基本科学问题，通过合理分子设计、通过合理分子设计、选择金属离子和有机配体、控制反应条件，组装了选择金属离子和有机配体、控制反应条件，组装了300300余种新型功能金属配合物和配位聚合物，实现了系列配余种新型功能金属配合物和配位聚合物，实现了系列配（聚）合物分子的控制合成与定向组装，并完成系统的（聚）合物分子的控制合成与定向组装，并完成系统的结构、光电磁性质与稳定性等研究。结构、光电磁性质与稳定性等研究。2006年度国家自然科学奖一年度国家自然科学奖一 等等 奖奖金属配合物中多重键的反应性研究

9、金属配合物中多重键的反应性研究支志明支志明 (香港大学香港大学) 论文发表在德国论文发表在德国应用化学应用化学，美国化学会美国化学会志志，美国，美国化学评论化学评论，美国，美国科学科学，美美国科学院院报国科学院院报等。主要论文被他引超过等。主要论文被他引超过3100次。次。35次在国际权威化学会议上作大会报告或邀请报次在国际权威化学会议上作大会报告或邀请报告，告，2次被邀请在次被邀请在iupac国际配位化学会议作大会国际配位化学会议作大会报告。报告。 在论文被引用上，根据scisci的统计，1996-1996-20062006年间，支支教授在全世界化学家中排名135135位，是世界前0.02%

10、0.02%的化学家。 支教授带领香港无机化学和光化学研究成为世界卓著领域，成功证明无机化学和合成化学在化学生物学和化学-工程-物理交叉学科发展的重要。2006 年度国家自然科学奖二等奖年度国家自然科学奖二等奖磁性金属配合物的设计、结构与性质磁性金属配合物的设计、结构与性质 高松高松 设计合成了系列新型分子磁体，特别是异金属磁体、混桥杂化磁体、 “三原子单桥”构筑的分子弱铁磁体，手性磁体和微孔磁体等，系统研究了其磁构关系，为设计新型分子磁体提供了新的思路和方法。 设计合成了国际上首例同自旋“单链磁体”；在近似单离子状态的顺磁离子体系，发现场依赖的磁弛豫现象。该发现有助于揭示分子磁性的量子本质。2

11、0062006年度国家自然科学奖二年度国家自然科学奖二 等等 奖奖开放骨架磷酸铝新结构类型的开拓开放骨架磷酸铝新结构类型的开拓 徐如人 开放骨架结构磷酸铝是继沸石分子筛后最为重要的分子筛催化材料， 是具有广阔前景的先进功能材料的基质。本研究开拓了系列新结构类型开放骨架磷酸铝，带动了开放骨架磷酸盐的发展；创造了新型开放骨架磷酸铝的设计与合成路线。本项成果在acc. chem. res., angew. chem., chem. mater., chem. common.等期刊发表sci检索论文113篇，论文他引1073次。 20052005年度国家自然科学奖二年度国家自然科学奖二 等等 奖奖具有

12、特殊浸润性（超疏水/超亲水）的二元协同纳米界面材料的构筑 江江 雷雷 09年年10月前部分论文月前部分论文nature 1nature nanotechnology 1acc. chem. res., 1angew. chem. int. ed., 8j. am. chem. soc. 11advanced materials 23.2004 年度国家自然科学奖二年度国家自然科学奖二 等等 奖奖有序排列的纳米多孔材料的有序排列的纳米多孔材料的组装组装合成和功合成和功能化能化-赵东元赵东元 所属科学技术领域所属科学技术领域: :无机合成化学、催化化学、无机合成化学、催化化学、材料科学。材料科学。

13、 该项目基于纳米和分子组装化学、模板导向化学、该项目基于纳米和分子组装化学、模板导向化学、表面活性剂化学，研究和建立了微孔、介孔和多级有表面活性剂化学，研究和建立了微孔、介孔和多级有序分子筛材料的构筑方法，在材料形貌、孔结构和孔序分子筛材料的构筑方法，在材料形貌、孔结构和孔内活性位等几个层次上，创立了内活性位等几个层次上，创立了“酸碱对酸碱对”和电荷匹和电荷匹配理论，实现材料的定向合成和宏观控制，并将所合配理论，实现材料的定向合成和宏观控制，并将所合成的新材料用于催化、蛋白分离等领域。成的新材料用于催化、蛋白分离等领域。 2004 年度国家自然科学奖二年度国家自然科学奖二 等等 奖奖光电功能配

14、位化合物及其光电功能配位化合物及其组装组装游效曾游效曾 该项目属于化学中的配位化学。通过超分子组装和该项目属于化学中的配位化学。通过超分子组装和电荷转移作用原理的统一观点，以具有光、电、热、电荷转移作用原理的统一观点，以具有光、电、热、磁等物理功能在材料和信息等高新技术领域有应用前磁等物理功能在材料和信息等高新技术领域有应用前景的体系为导向，重视合成化学、固体物理、材料科景的体系为导向，重视合成化学、固体物理、材料科学和生物科学等其它学科的相互交叉学和生物科学等其它学科的相互交叉. . 2004 年度国家自然科学奖二年度国家自然科学奖二 等等 奖奖若干新型光功能材料的基础研究和若干新型光功能材

15、料的基础研究和应用探索应用探索沈家聪沈家聪 该项目属于化学与材料等领域。该项目属于化学与材料等领域。 设计、构筑了四大类五十余种无机、无机设计、构筑了四大类五十余种无机、无机/ /无机、无机、无机无机/ /有机光致变色材料。在国际上首次利用超分有机光致变色材料。在国际上首次利用超分子化学的方法成功制备了变色性能良好的无机子化学的方法成功制备了变色性能良好的无机/ /有有机复合薄膜材料，提出了电子机复合薄膜材料，提出了电子/ /质子转移的变色新质子转移的变色新机理。机理。 金属金属-有机骨架有机骨架（metal-organic frameworks，简 称 为简 称 为 m o f s ） 材

16、料 ， 又 称 为） 材 料 ， 又 称 为 配 位 聚 合 物配 位 聚 合 物 （coordination polymers）等，是指等，是指“由配体与由配体与金属离子通过配位键金属离子通过配位键连接形成的无限网络状聚合连接形成的无限网络状聚合物材料物材料”，属于，属于“无机无机-有机杂化材料有机杂化材料”。 当前当前, 金属金属-有机骨架（有机骨架（metal-organic frameworks，mofs, 配位聚合物配位聚合物 -coordination polymers）材料是化学、能源、环境和材料等多）材料是化学、能源、环境和材料等多学科共同关注的研究热点和前沿，有关研究的结学科

17、共同关注的研究热点和前沿，有关研究的结果被大量发表在果被大量发表在 science、nature、nature mater.、angew. chem. int. ed.、j. am. chem. soc. 等国际顶级期刊上。等国际顶级期刊上。 这类材料在能源、环这类材料在能源、环境污染治理、纳米材料、光电功能材料、医药、境污染治理、纳米材料、光电功能材料、医药、化工等很多领域具有广阔的应用前景，有望在解化工等很多领域具有广阔的应用前景，有望在解决人类社会所面临的许多重大问题的过程中发挥决人类社会所面临的许多重大问题的过程中发挥重要作用。重要作用。 将氢能用在汽车上是解决石油紧缺的重要途径，将氢

18、能用在汽车上是解决石油紧缺的重要途径，设计燃料箱，即氢气的存储则是其关键问题，目设计燃料箱，即氢气的存储则是其关键问题，目前解决这一问题的方法效果都不理想。前解决这一问题的方法效果都不理想。 新近文献报道了一种新近文献报道了一种mofs多孔材料，在多孔材料，在77k时时不加压条件下，其部分区域可以比迄今为止任何不加压条件下，其部分区域可以比迄今为止任何材料吸附更多的氢，这为氢能的广泛应用展示了材料吸附更多的氢，这为氢能的广泛应用展示了光明的前景。光明的前景。y. liu, h. kabbour, c. m. brown, d. a. neumann, c. c. ahn. langmuir,

19、2008, 24, 4772.mof-74结构中存储着管状的重氢分子。灰色代结构中存储着管状的重氢分子。灰色代表碳原子，蓝色代表锌离子，绿色代表重氢（氘）表碳原子，蓝色代表锌离子，绿色代表重氢（氘）分子。分子。 zhao b, cheng p, dai y, et al.a nanotubular 3d coordination polymer . angewandte chemie-international edition 42 (8): 934-936。 2003 times cited: 249 zhao b, cheng p, chen xy, et al.design and sy

20、nthesis of 3d-4f metal-based zeolite-type materials with a 3d nanotubular structure encapsulated water pipe journal of the american chemical society 126 (10): 3012-3013 mar 17 2004 times cited: 302 zhao b, chen xy, cheng p, et al.coordination polymers containing 1d channels journal of the american c

21、hemical society 126 (47): 15394-15395 dec 1 2004 times cited: 262 optical, electronic, materials eu2o3 + mnco3 + mnso4h2o + pda eu(pda)3mn1.5(h2o)33.25h2on pda = pyridine-2,6-dicarboxalic acidhydrothernal h2o/155 czn2+-sensitive luminescent lanthanide probe: emission spectra of the mof in dmf (10-3

22、m) at room temperature (excited at 287 nm) in the presence of 0-3 equiv of zn2+ ions with respect to the mof , respectively: black, no addition; red, 1 equiv; blue, 2 equiv; green, 3 equiv. ions. luminescent intensity of the mof at 618 nm in dmf at room temperature upon the addition of zn2+, ca2+, o

23、r mg2+ ions (excited at 287 nm). cations were added as zncl2, cacl2, or mgcl2.1.徐如人.庞文琴.霍启升 出版社：高等教育出版社 出版日期：2009/2/1 主要参考书：主要参考书： 2. 2. 徐如人、庞文琴主编，无机合成徐如人、庞文琴主编，无机合成与制备化学，高等教育出版社，与制备化学，高等教育出版社，20012001年年6 6月第一版。月第一版。 3. 3. 刘海涛等编著，无机材料合成，刘海涛等编著，无机材料合成，化学工业出版社，化学工业出版社，20032003年年8 8月第一版。月第一版。 第一章第一章 概论

24、概论1-1 1-1 基本内容、基本问题基本内容、基本问题 有机合成有机合成: : 加工分子加工分子, ,改变分子结构，以获得具有改变分子结构，以获得具有需要的物质（分子）。反应点少，化学键破坏的数目需要的物质（分子）。反应点少，化学键破坏的数目和形成数目少，一步接一步地按顺序进行合成、分离。和形成数目少，一步接一步地按顺序进行合成、分离。常常不可逆。常常不可逆。 无机合成无机合成: : 加工原料加工原料, ,改变聚集状态、物相、以获改变聚集状态、物相、以获得具有需要性能的物质（聚集状态、物相）。反应点得具有需要性能的物质（聚集状态、物相）。反应点多，化学键破坏的数目和形成数目多，多点反应自动多

25、，化学键破坏的数目和形成数目多，多点反应自动完成，无须多次分离。常常是可逆的。完成，无须多次分离。常常是可逆的。 无机合成与制备化学的主要研究内容无机合成与制备化学的主要研究内容: : (1) (1)新的合成反应、新的合成方法、新的合成技术新的合成反应、新的合成方法、新的合成技术及相关反应机理的研究及相关反应机理的研究; ; (2) (2)制备新的化合物、新的聚集态、新材料，创造制备新的化合物、新的聚集态、新材料，创造新型结构，寻求物质多样性。新型结构，寻求物质多样性。 新的合成反应：新的合成反应： ch3ch2oh + mg c(nanotube) + mgo + h2新的合成方法和新的合成

26、技术：新的合成方法和新的合成技术： 开发出一条新的合成路线或技术，往往能够开发出一条新的合成路线或技术，往往能够带动一大批新物质和新材料的出现，如溶胶带动一大批新物质和新材料的出现，如溶胶- -凝凝胶合成路线的提出，为纳米态与纳米复合材料，胶合成路线的提出，为纳米态与纳米复合材料，玻璃态与玻璃复合材料，陶瓷与陶瓷基复合材料，玻璃态与玻璃复合材料，陶瓷与陶瓷基复合材料，纤维及其复合材料，无机膜与复合膜，溶胶与超纤维及其复合材料，无机膜与复合膜，溶胶与超细微粒，微晶，表面掺杂以及杂化材料等的开发细微粒，微晶，表面掺杂以及杂化材料等的开发与新物种的出现起了极其重要的作用。与新物种的出现起了极其重要的

27、作用。 复杂和特殊结构无机物的高难度合成，如团簇、复杂和特殊结构无机物的高难度合成，如团簇、层状化合物及其特定的多型体层状化合物及其特定的多型体 ( (polytypespolytypes) )、各类层各类层间的嵌插间的嵌插( (intercalation)intercalation)结构及多维结构的无机物。结构及多维结构的无机物。 研究特殊聚集态的合成，如超微粒、纳米态、微研究特殊聚集态的合成，如超微粒、纳米态、微乳与胶束、无机膜、非晶态、玻璃态、陶瓷、单晶、乳与胶束、无机膜、非晶态、玻璃态、陶瓷、单晶、晶须、微孔晶体等。晶须、微孔晶体等。 在极端条件下，如超高压、超高温、超高真空、在极端条

28、件下，如超高压、超高温、超高真空、超低温、强磁场、电场、激光、等离子体等，可能得超低温、强磁场、电场、激光、等离子体等，可能得到多种多样的在一般条件下无法得到的新化合物、新到多种多样的在一般条件下无法得到的新化合物、新物相和新物态。物相和新物态。 如在高真空、无重力的宇宙空间条件下的无机合如在高真空、无重力的宇宙空间条件下的无机合成，可能会合成出没有位错的高纯度晶体。成，可能会合成出没有位错的高纯度晶体。 进行无机合成研究需要具备必要的合成化学基础进行无机合成研究需要具备必要的合成化学基础: : 包括化学物质的物理性质、反应性、反应规律，它包括化学物质的物理性质、反应性、反应规律，它们与结构间

29、的关系，以及热力学、动力学等基本化学们与结构间的关系，以及热力学、动力学等基本化学原理和规律的运用等。对各种无机物的一般合成路线原理和规律的运用等。对各种无机物的一般合成路线的基本模式有所了解。的基本模式有所了解。 合金、金属陶瓷型二元化合物（合金、金属陶瓷型二元化合物（c c、n n、b b、sisi等的等的化合物），酸、碱、盐，配合物，金属有机化合物，化合物），酸、碱、盐，配合物，金属有机化合物，团簇与原子簇化合物，多聚酸和多聚碱类，无机胶态团簇与原子簇化合物，多聚酸和多聚碱类，无机胶态物质，中间态或低价化合物，非化学计量比化合物，物质，中间态或低价化合物，非化学计量比化合物，无机高聚物及

30、标记化合物等。无机高聚物及标记化合物等。 应当通过系统地阅读有关书籍和文献资料应当通过系统地阅读有关书籍和文献资料 1.1.对所用原料、溶剂、技术方法有充分了解；对所用原料、溶剂、技术方法有充分了解； 2.2.对文献中提出的合成方法和条件以及所用的仪器对文献中提出的合成方法和条件以及所用的仪器设备有较多的知识准备；设备有较多的知识准备； 3.3.在此基础上理解与设计合成路线，减少选择中的在此基础上理解与设计合成路线，减少选择中的盲目性；盲目性； 4.4.即使需要合成的是一个已知化合物，也须细致研即使需要合成的是一个已知化合物，也须细致研究有关文献，在反应条件、试剂用量、溶剂种类等方究有关文献，

31、在反应条件、试剂用量、溶剂种类等方面加以适当调整或改变。面加以适当调整或改变。 5.5.使合成方法符合反应规律、科学、巧妙。使合成方法符合反应规律、科学、巧妙。 6.6.充分阅读文献对后续工作中分析和解决遇到的问充分阅读文献对后续工作中分析和解决遇到的问题也很重要。题也很重要。 常规合成、常规合成、特殊条件下的合成、特殊条件下的合成、定向设计合成定向设计合成 1-2 1-2 合成方法与技术合成方法与技术 1. 1.高温合成：高温合成：获得高温的方法获得高温的方法 可达到的温度可达到的温度(k(k）各种高温电阻炉各种高温电阻炉 1273-3273 1273-3273聚焦炉聚焦炉 4000-600

32、0 4000-6000闪光放电闪光放电 大于大于42734273等离子体电弧等离子体电弧 20000 20000激光激光 10 105 5-10-106 6核裂变和核聚变核裂变和核聚变 10 106 6-10-109 9 2.2. 低热固相合成低热固相合成 低热固相反应：反应温度低于低热固相反应：反应温度低于100 100 c。 中热固相反应：反应温度中热固相反应：反应温度100-600 100-600 c。 高热固相反应：反应温度高于高热固相反应：反应温度高于600 600 c 每一类固相反应都有自己的特点，各有自己的每一类固相反应都有自己的特点，各有自己的优势。优势。 动力学控制的产物动力

33、学控制的产物( (不是热力学控制的产物不是热力学控制的产物) )。 固相反应与液相或溶液中的反应也不相同，相固相反应与液相或溶液中的反应也不相同，相同的反应物即使摩尔比相同产物也可能不同。同的反应物即使摩尔比相同产物也可能不同。 3. 3. 低温合成低温合成获得低温的方法获得低温的方法 可达到的温度可达到的温度(k(k）各种低温浴（冰各种低温浴（冰+ +水；液氮）水；液氮） 273-77 273-77制冷机制冷机 常温常温-4.2-4.2液氦减压蒸发液氦减压蒸发 4.2-0.7 4.2-0.7 低温下液氨中的反应低温下液氨中的反应: : bclbcl3 3 + 6nh + 6nh3 3 b(n

34、h2)3 + 3nh+ 3nh4 4clcl 4. 高压合成高压合成 高压能够有效地改变物质内部原子间的距离高压能够有效地改变物质内部原子间的距离和原子壳层状态和原子壳层状态, , 被用于调节原子间距和作为被用于调节原子间距和作为信息探针等信息探针等. .有些现象、规律、物质、性能和材有些现象、规律、物质、性能和材料只能在高压下产生。根据需要可在不同的压料只能在高压下产生。根据需要可在不同的压力范围内进行合成，从力范围内进行合成，从1 mpa（约等于约等于10个大气个大气压压）到几十个到几十个gpa（1gpa约等于约等于1 1万大气压万大气压）。）。 高压的产生高压的产生: : 外界机械加载（

35、碰撞）外界机械加载（碰撞）, , 爆炸爆炸, , 强放电强放电 5. 电解合成电解合成 通过电解氧化或电解还原可以合成出多种类型与多通过电解氧化或电解还原可以合成出多种类型与多种聚集状态的化合物和材料：金属、合金、镀层，高种聚集状态的化合物和材料：金属、合金、镀层，高价和特殊高价化合物，含中间态或特殊低价化合物，价和特殊高价化合物，含中间态或特殊低价化合物，c、b、si、p、s、se等二元或多元金属陶瓷型化合等二元或多元金属陶瓷型化合物，非金属元素间化合物，混合价态化合物等。物，非金属元素间化合物，混合价态化合物等。 特点：特点： a. 能达到一般化学试剂不能达到的氧化和还原能力能达到一般化学

36、试剂不能达到的氧化和还原能力. b. 反应体系不会被反应物和产物污染反应体系不会被反应物和产物污染. . c. 能通过控制电势和电极材料进行选择性氧化或还能通过控制电势和电极材料进行选择性氧化或还原原, , 制备特定价态化合物制备特定价态化合物. 6. 溶胶溶胶- -凝胶合成法凝胶合成法 7. 7.水热与溶剂热合成法水热与溶剂热合成法 8. 晶体的合成方法晶体的合成方法 9. 配合物的合成方法配合物的合成方法 10. 超分子体系的合成方法超分子体系的合成方法- 利用非共价作用力的自组装合成利用非共价作用力的自组装合成 10. 从试错法到材料设计（新物质的从试错法到材料设计（新物质的定向合成定向

37、合成） 大量的化合物是在非设计的情况下被合成出来的。大量的化合物是在非设计的情况下被合成出来的。 有些仅仅是在将试剂简单地混合在一起，施加一定有些仅仅是在将试剂简单地混合在一起，施加一定的条件，如加热加压等，看有什么新的化合物生成的的条件，如加热加压等，看有什么新的化合物生成的情况下被合成出来的。情况下被合成出来的。“shake and bake, mix and wait and heat and beat” 也有些是在一定理论指导下进行设计合成，也有些是在一定理论指导下进行设计合成，但得到的产物或多或少与预期的结果有所不同的情但得到的产物或多或少与预期的结果有所不同的情况下被合成出来的。况

38、下被合成出来的。有的产物与预期的结果比较接近；有的产物与预期的结果比较接近；有的产物与预期的结果大不相同。有的产物与预期的结果大不相同。 上述非设计产物的获得方法也是很重要的，上述非设计产物的获得方法也是很重要的，甚至可以说是必不可少的，否则现在我们就不甚至可以说是必不可少的，否则现在我们就不可能有近五千多万种不同的化合物这样的物质可能有近五千多万种不同的化合物这样的物质宝库。宝库。 上述应用传统的化学工作方法来开发具有特上述应用传统的化学工作方法来开发具有特定结构与优异性能的化合物所依靠的是从成千定结构与优异性能的化合物所依靠的是从成千上万种化合物中去筛选，需要把发展重心放在上万种化合物中去筛选，需要把发展重心放在合成制备和发现新化合物上。这种传统的方法合成制备和发现新化合物上。这种传统的方法现在仍然是主要的方法。现在仍然是主要的方法。