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篇(1)

論文摘要：將量子化學(xué)原理及方法引入材料科學(xué)、能源以及生物大分子體系研究領(lǐng)域中無(wú)疑將從更高的理論起點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí)微觀尺度上的各種參數(shù)、性能和規(guī)律，這將對(duì)材料科學(xué)、能源以及生物大分子體系的發(fā)展有著重要的意義。

量子化學(xué)是將量子力學(xué)的原理應(yīng)用到化學(xué)中而產(chǎn)生的一門(mén)學(xué)科，經(jīng)過(guò)化學(xué)家們的努力，量子化學(xué)理論和計(jì)算方法在近幾十年來(lái)取得了很大的發(fā)展，在定性和定量地闡明許多分子、原子和電子尺度級(jí)問(wèn)題上已經(jīng)受到足夠的重視。目前，量子化學(xué)已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)的各個(gè)分支以及生物、醫(yī)藥、材料、環(huán)境、能源、軍事等領(lǐng)域，取得了豐富的理論成果，并對(duì)實(shí)際工作起到了很好的指導(dǎo)作用。本文僅對(duì)量子化學(xué)原理及方法在材料、能源和生物大分子體系研究領(lǐng)域做一簡(jiǎn)要介紹。

一、 在材料科學(xué)中的應(yīng)用

（一）在建筑材料方面的應(yīng)用

水泥是重要的建筑材料之一。1993年，計(jì)算量子化學(xué)開(kāi)始廣泛地應(yīng)用于許多水泥熟料礦物和水化產(chǎn)物體系的研究中，解決了很多實(shí)際問(wèn)題。

鈣礬石相是許多水泥品種的主要水化產(chǎn)物相之一，它對(duì)水泥石的強(qiáng)度起著關(guān)鍵作用。程新等[1 ，2]在假設(shè)材料的力學(xué)強(qiáng)度決定于化學(xué)鍵強(qiáng)度的前提下，研究了幾種鈣礬石相力學(xué)強(qiáng)度的大小差異。計(jì)算發(fā)現(xiàn)，含Ca 鈣礬石、含Ba 鈣礬石和含Sr 鈣礬石的Al -O鍵級(jí)基本一致，而含Sr 鈣礬石、含Ba 鈣礬石中的Sr，Ba 原子鍵級(jí)與Sr-O，Ba -O共價(jià)鍵級(jí)都分別大于含Ca 鈣礬石中的Ca 原子鍵級(jí)和Ca -O共價(jià)鍵級(jí)，由此認(rèn)為，含Sr 、Ba 硫鋁酸鹽的膠凝強(qiáng)度高于硫鋁酸鈣的膠凝強(qiáng)度[3]。

將量子化學(xué)理論與方法引入水泥化學(xué)領(lǐng)域，是一門(mén)前景廣闊的研究課題，它將有助于人們直接將分子的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能聯(lián)系起來(lái)，也為水泥材料的設(shè)計(jì)提供了一條新的途徑[3]。

（二） 在金屬及合金材料方面的應(yīng)用

過(guò)渡金屬(Fe 、Co、Ni)中氫雜質(zhì)的超精細(xì)場(chǎng)和電子結(jié)構(gòu)，通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算表明，含有雜質(zhì)石原子的磁矩要降低，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常一致。閔新民等[4]通過(guò)量子化學(xué)方法研究了鑭系三氟化物。結(jié)果表明，在LnF3中Ln原子軌道參與成鍵的次序是：d＞f＞p＞s，其結(jié)合能計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值定性趨勢(shì)一致。此方法還廣泛用于金屬氧化物固體的電子結(jié)構(gòu)及光譜的計(jì)算[5]。再比如說(shuō)，NbO2是一個(gè)在810℃具有相變的物質(zhì)(由金紅石型變成四方體心)，其高溫相的NbO2的電子結(jié)構(gòu)和光譜也是通過(guò)量子化學(xué)方法進(jìn)行的計(jì)算和討論，并通過(guò)計(jì)算指出它和低溫NbO2及其等電子化合物VO2在性質(zhì)方面存在的差異[6]。

量子化學(xué)方法因其精確度高，計(jì)算機(jī)時(shí)少而廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)中，并取得了許多有意義的結(jié)果。隨著量子化學(xué)方法的不斷完善，同時(shí)由于電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和普及，量子化學(xué)在材料科學(xué)中的應(yīng)用范圍將不斷得到拓展，將為材料科學(xué)的發(fā)展提供一條非常有意義的途徑[5]。

二、在能源研究中的應(yīng)用

（一）在煤裂解的反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)方面的應(yīng)用

煤是重要的能源之一。近年來(lái)隨著量子化學(xué)理論的發(fā)展和量子化學(xué)計(jì)算方法以及計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，量子化學(xué)方法對(duì)于深入探索煤的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性之間的關(guān)系成為可能。

量子化學(xué)計(jì)算在研究煤的模型分子裂解反應(yīng)機(jī)理和預(yù)測(cè)反應(yīng)方向方面有許多成功的例子， 如低級(jí)芳香烴作為碳/ 碳復(fù)合材料碳前驅(qū)體熱解機(jī)理方面的研究已經(jīng)取得了比較明確的研究結(jié)果。由化學(xué)知識(shí)對(duì)所研究的低級(jí)芳香烴設(shè)想可能的自由基裂解路徑，由Guassian 98 程序中的半經(jīng)驗(yàn)方法UAM1 、在UHF/ 3-21G*水平的從頭計(jì)算方法和考慮了電子相關(guān)效應(yīng)的密度泛函UB3L YP/ 3-21G*方法對(duì)設(shè)計(jì)路徑的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了計(jì)算。由理論計(jì)算方法所得到的主反應(yīng)路徑、熱力學(xué)變量和表觀活化能等結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比有較好的一致性，對(duì)煤熱解的量子化學(xué)基礎(chǔ)的研究有重要意義[7]。 轉(zhuǎn)貼于

（二）在鋰離子電池研究中的應(yīng)用

鋰離子二次電池因?yàn)榫哂须娙萘看蟆⒐ぷ麟妷焊摺⒀h(huán)壽命長(zhǎng)、安全可靠、無(wú)記憶效應(yīng)、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被人們稱之為“最有前途的化學(xué)電源”，被廣泛應(yīng)用于便攜式電器等小型設(shè)備，并已開(kāi)始向電動(dòng)汽車、軍用潛水艇、飛機(jī)、航空等領(lǐng)域發(fā)展。

鋰離子電池又稱搖椅型電池，電池的工作過(guò)程實(shí)際上是Li + 離子在正負(fù)兩電極之間來(lái)回嵌入和脫嵌的過(guò)程。因此，深入鋰的嵌入-脫嵌機(jī)理對(duì)進(jìn)一步改善鋰離子電池的性能至關(guān)重要。Ago 等[8] 用半經(jīng)驗(yàn)分子軌道法以C32 H14作為模型碳結(jié)構(gòu)研究了鋰原子在碳層間的插入反應(yīng)。認(rèn)為鋰最有可能摻雜在碳環(huán)中心的上方位置。Ago 等[9 ] 用abinitio 分子軌道法對(duì)摻鋰的芳香族碳化合物的研究表明，隨著鋰含量的增加，鋰的離子性減少，預(yù)示在較高的摻鋰狀態(tài)下有可能存在一種Li - C 和具有共價(jià)性的Li - Li 的混合物。Satoru 等[10] 用分子軌道計(jì)算法，對(duì)低結(jié)晶度的炭素材料的摻鋰反應(yīng)進(jìn)行了研究，研究表明，鋰優(yōu)先插入到石墨層間反應(yīng)，然后摻雜在石墨層中不同部位里[11]。

隨著人們對(duì)材料晶體結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和計(jì)算機(jī)水平的更高發(fā)展，相信量子化學(xué)原理在鋰離子電池中的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)更廣泛、更深入、更具指導(dǎo)性。

三、 在生物大分子體系研究中的應(yīng)用

生物大分子體系的量子化學(xué)計(jì)算一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域，尤其是生物大分子體系的理論研究具有重要意義。由于量子化學(xué)可以在分子、電子水平上對(duì)體系進(jìn)行精細(xì)的理論研究，是其它理論研究方法所難以替代的。因此要深入理解有關(guān)酶的催化作用、基因的復(fù)制與突變、藥物與受體之間的識(shí)別與結(jié)合過(guò)程及作用方式等，都很有必要運(yùn)用量子化學(xué)的方法對(duì)這些生物大分子體系進(jìn)行研究。毫無(wú)疑問(wèn)，這種研究可以幫助人們有目的地調(diào)控酶的催化作用，甚至可以有目的地修飾酶的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)并合成人工酶；可以揭示遺傳與變異的奧秘， 進(jìn)而調(diào)控基因的復(fù)制與突變，使之造福于人類；可以根據(jù)藥物與受體的結(jié)合過(guò)程和作用特點(diǎn)設(shè)計(jì)高效低毒的新藥等等，可見(jiàn)運(yùn)用量子化學(xué)的手段來(lái)研究生命現(xiàn)象是十分有意義的。

綜上所述，我們可以看出在材料、能源以及生物大分子體系研究中，量子化學(xué)發(fā)揮了重要的作用。在近十幾年來(lái)，由于電子計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展和普及，量子化學(xué)計(jì)算變得更加迅速和方便?？梢灶A(yù)言，在不久的將來(lái)，量子化學(xué)將在更廣泛的領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]程新. [ 學(xué)位論文] .武漢:武漢工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，1994

[2]程新，馮修吉.武漢工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，17 (4) :12

[3]李北星，程新.建筑材料學(xué)報(bào)，1999，2(2):147

[4]閔新民，沈爾忠， 江元生等.化學(xué)學(xué)報(bào)，1990，48(10): 973

[5]程新，陳亞明.山東建材學(xué)院學(xué)報(bào)，1994，8(2):1

[6]閔新民.化學(xué)學(xué)報(bào)，1992，50(5):449

[7]王寶俊，張玉貴，秦育紅等.煤炭轉(zhuǎn)化，2003，26(1):1

[8]Ago H ，Nagata K， Yoshizaw A K， et al. Bull.Chem. Soc. Jpn.，1997，70:1717

[9]Ago H ，Kato M，Yahara A K. et al. Journal of the Electrochemical Society， 1999， 146(4):1262

篇(2)

劉強(qiáng)，西南財(cái)經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。湖北當(dāng)陽(yáng)市人，宜昌市夷陵中學(xué)畢業(yè)。1981年高考數(shù)學(xué)滿分、宜昌地市理科第一名。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)理學(xué)學(xué)士（1986年），美國(guó)康奈爾（Cornell）大學(xué)物理化學(xué)碩士（1993年）、量子化學(xué)博士（1995年。師從諾貝爾獎(jiǎng)得主Roald Hoffmann教授）。1995年至1997年在康奈爾大學(xué)從事博士后研究。1997年至1999年，任國(guó)際頂尖投資銀行瑞士信貸第一波士頓（Credit Suisse First Boston）紐約總部全球貨幣市場(chǎng)交易部分析員。1999年至2004年，任國(guó)際著名對(duì)沖基金高橋基金管理公司（Highbridge Capital Management，紐約）可轉(zhuǎn)換債券套利交易部資深分析員。2004年至2008年，任電子科技大學(xué)管理學(xué)院金融系教授、金融工程研究所所長(zhǎng)，主持并以優(yōu)異成果完成國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目《可轉(zhuǎn)換債券定價(jià)之若干問(wèn)題研究》。2008年5月至今，任西南財(cái)經(jīng)大學(xué)金融學(xué)院教授，兼任華西期貨有限責(zé)任公司高級(jí)學(xué)術(shù)顧問(wèn)。

二、研究領(lǐng)域

長(zhǎng)期從事于金融衍生產(chǎn)品設(shè)計(jì)、定價(jià)及軟件化，量化交易策略及高效金融數(shù)值算法研究。任中國(guó)期貨業(yè)協(xié)會(huì)第一屆、第二屆“全國(guó)高校金融期貨與衍生品知識(shí)競(jìng)賽”命題及組卷專家?！叭舜蠼?jīng)濟(jì)論壇學(xué)者訪談”嘉賓。上海期貨與衍生品研究院專家?guī)斐蓡T。The European Journal of Finance及《管理科學(xué)學(xué)報(bào)》審稿人?，F(xiàn)主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目《復(fù)雜衍生產(chǎn)品的蒙特卡洛定價(jià)方法研究》。

三、研究成果

劉強(qiáng)教授在國(guó)際上提出美式期權(quán)正則最小二乘蒙特卡洛定價(jià)法（canonical least-squares Monte Carlo method）、美式期權(quán)正則隱含二叉樹(shù)定價(jià)法、已知紅利股票期權(quán)節(jié)點(diǎn)重合二叉樹(shù)定價(jià)法（對(duì)Hull經(jīng)典教材《期權(quán)、期貨及其他衍生品》內(nèi)容的一個(gè)修正）、非線性損益靜態(tài)復(fù)制的三種最優(yōu)近似方法及可轉(zhuǎn)換債券或有贖回權(quán)的條件概率近似定價(jià)法等。

在國(guó)際頂級(jí)金融衍生產(chǎn)品學(xué)術(shù)期刊Journal of Futures Markets上獨(dú)立三篇，其國(guó)際金融論文已經(jīng)被引用30次（谷歌學(xué)者）。社會(huì)科學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)（SSRN）上存放其13篇工作論文，其中多篇論文曾名列“下載前十”目錄。在二十七萬(wàn)多SSRN作者中其當(dāng)前總下載排名為7287位。攻讀博士及博士后研究期間，發(fā)表七篇化學(xué)頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊論文，已經(jīng)被引用619次（谷歌學(xué)者）。

四、主要論著

[1] Pricing American options by canonical least-

squares Monte Carlo[M].Journal of Futures Markets，2010.

[2] Optimal approximations of nonlinear payoffs in static replication[J].Journal of Futures Markets，2010（30）.

[3] Liu Qiang and Shuxin Guo：Canonical distribution， implied binomial tree，and the pricing of American options[J].Journal of Futures Markets，2013（33）.

[4] Liu Qiang and Shuxin Guo：Variance-constrained canonical least-squares Monte Carlo：An accurate method for pricing American options[J].North American Journal of Economics and Finance，2014（28）.

[5] Yuan，Xinyi，Wei Fan and Qiang Liu：China’s securities markets：Challenges，innovations，and the latest developments，in Asia-Pacific Financial Markets：Integra-

tion，Innovation and Challenges（Kim，S.-J. and M. McKenzie eds）[M].International Finance Review （Elsevier book series），2008.

[6] 布萊克―斯科爾斯期權(quán)定價(jià)模型，《衍生金融工具》（王晉忠主編）第十二章，中國(guó)人民大學(xué)出版，2014年。

篇(3)

關(guān)鍵詞：抗氧劑；酚；烷基化二苯胺

中圖分類號(hào)：TE624.82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Development of High Temperature Antioxidant

ZHANG Hui， DUAN Qing-hua， LI Xin-hua

（Research Institute of Petroleum Processing， SINOPEC， Beijing100083， China）

Abstract：Based on the structure-activity relationship of antioxidant molecules， a sulfur-containing phenol antioxidant was designed in the existing knowledge on the antioxidant system. The synergistic effect of both phenol and diphenylamine antioxidants was studied and the proportion of them was determined. The result of passing ASTM Sequence Ⅲ showed that the high temperature antioxidant can meet the demand of high grade internal combustion engine oil.

Key words： antioxidant； phenol； alkyl diphenylamine

0引言

環(huán)保、節(jié)能是推動(dòng)內(nèi)燃機(jī)油升級(jí)換代的主要驅(qū)動(dòng)力，隨著排放法規(guī)的不斷嚴(yán)格，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的要求也越來(lái)越苛刻，從而大大加快了內(nèi)燃機(jī)油升級(jí)換代的步伐。ILSAC（國(guó)際油規(guī)格委員會(huì)）于2009年底通過(guò)了最新的汽油機(jī)油規(guī)格GF-5，對(duì)內(nèi)燃機(jī)油中的磷含量，硫含量做出了新的限制，其中，磷含量要求介于006%～008%，硫含量不大于06%；同時(shí)對(duì)油品的黏度增長(zhǎng)、沉積物重量的要求也越來(lái)越高。例如，TEOST MHT-4中沉積物重量從GF-2規(guī)格的45 mg變?yōu)镚F-4規(guī)格的35 mg，直至GF-5規(guī)格的30 mg；高溫?zé)嵫趸瘡蘑驟臺(tái)架試驗(yàn)逐步升級(jí)為ⅢF、ⅢG，臺(tái)架評(píng)定中油溫也越來(lái)越高，而黏度增長(zhǎng)變化率從375%下降為275%、150%[1-3]。

更高的使用溫度，更大的NOx含量，對(duì)油品的抗氧化性能要求更為苛刻，這對(duì)輔助型抗氧劑提出了新的要求；為滿足高檔內(nèi)燃機(jī)油的發(fā)展，研制一種新型高溫抗氧劑是十分必要的。

1高溫抗氧劑的設(shè)計(jì)

針對(duì)內(nèi)燃機(jī)油的發(fā)展趨勢(shì)，必然要根據(jù)其使用特點(diǎn)，來(lái)對(duì)抗氧劑展開(kāi)針對(duì)性的研究。內(nèi)燃機(jī)油對(duì)抗氧劑的要求，正是我們開(kāi)發(fā)新型抗氧劑的著力點(diǎn)。

1.1高溫抗氧劑類型的確定

隨著環(huán)保要求的提高，大力發(fā)展低硫酸鹽灰分、低磷、低硫（Low-sulphated Ash， Phosphorus and Sulphur，低SAPS）油已成為高檔油研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要趨勢(shì)[4]。作為輔助型抗氧劑，一般宜選用無(wú)灰型抗氧劑。常用的無(wú)灰型抗氧劑包括烷基化二苯胺（ADPA）和屏蔽酚類抗氧劑（HP），二者均為自由基中止劑，能夠有效地捕捉自由基。二者具有較好的協(xié)同效應(yīng)，能夠有效地提高油品的抗氧化性能[5]，見(jiàn)圖1。

在配方中的使用發(fā)現(xiàn)：胺類抗氧劑能有效控制油品黏度增長(zhǎng)，酚類抗氧劑能減少沉積物的生成，二者復(fù)配具有較好的協(xié)同效應(yīng)。此種復(fù)配方式在GF-3級(jí)別汽油機(jī)油，甚至在柴油機(jī)油中得到廣泛使用，并且也可作為抗氧性能補(bǔ)強(qiáng)劑調(diào)合于油品之中[6]，見(jiàn)圖2。

1.2含硫組分的引入

現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)油要求基礎(chǔ)油具有特別好的氧化安定性和很高的黏度指數(shù)，以滿足日益苛刻的使用性能要求。傳統(tǒng)的溶劑精制基礎(chǔ)油已難以滿足這一要求，Ⅱ類、Ⅲ類加氫油甚至聚α-烯烴合成油（PAOs）成為必然要求[7]。深加工工藝導(dǎo)致油品中天然抗氧組分的缺失，而且研究也發(fā)現(xiàn)加氫基礎(chǔ)油對(duì)含硫類抗氧劑具有良好的感受性[8-9]。同時(shí)油品中對(duì)磷含量的限制，導(dǎo)致二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP）劑量減少，需補(bǔ)加具有過(guò)氧化物分解功能的添加劑。因此，考慮在酚類抗氧劑中引入硫元素，來(lái)提高油品的抗氧化性能。大量研究已經(jīng)表明，含有一個(gè)硫醚基抗氧化官能團(tuán)的屏蔽酚化合物，既能通過(guò)酚羥基均裂脫氫與ROO?反應(yīng)來(lái)終止烴類分子的鏈?zhǔn)窖趸磻?yīng)，又可以通過(guò)硫醚基將ROOH分解為ROH，從而產(chǎn)生自協(xié)同抗氧效應(yīng)，使含硫屏蔽酚具備比無(wú)硫屏蔽酚更優(yōu)秀的抗氧化活性[5]，見(jiàn)圖3。

1.3高溫概念的引入

內(nèi)燃機(jī)尺寸小型化、高速度、重負(fù)荷和大功率的發(fā)展趨勢(shì)使得油品的使用溫度越來(lái)越高，同時(shí)從臺(tái)架試驗(yàn)的要求也可以看出，程序ⅢG、ⅥD等臺(tái)架的試驗(yàn)溫度相比以前的程序Ⅲ、Ⅵ等臺(tái)架試驗(yàn)，溫度逐步走高，這就要求輔助抗氧劑具有良好的熱穩(wěn)定性。而塑料用抗氧劑具有較高的熱分解溫度和顏色穩(wěn)定性，可以作為進(jìn)行結(jié)構(gòu)篩選的參考對(duì)象。而常用的屏蔽酚型塑料抗氧劑通常為雙酚甚至多酚結(jié)構(gòu)，具有較大的分子量。因此，可考慮含硫的雙酚類抗氧劑。

1.4分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造

目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和量子化學(xué)理論的完善，使得分子模擬技術(shù)日臻成熟，為我們從分子和原子水平上深入研究屏蔽酚的分子結(jié)構(gòu)差異提供有效途徑。因此，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的方法，獲得屏蔽酚的分子結(jié)構(gòu)與抗氧化性能內(nèi)在關(guān)系的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，這對(duì)于指導(dǎo)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新型屏蔽酚抗氧劑，優(yōu)化高檔內(nèi)燃機(jī)油配方體系和加快產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程，均具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義[10]。

定量結(jié)構(gòu)活性關(guān)系（Quantitative Structure-Activity Relationship，QSAR）或者定量結(jié)構(gòu)性能關(guān)系（Quantitative Structure-Property Relationship，QSPR）方法能夠用數(shù)學(xué)方程來(lái)描述化合物的活性（或性能）與反映分子結(jié)構(gòu)特征的參數(shù)之間的定量關(guān)系，從而將化合物的微觀結(jié)構(gòu)與其宏觀性質(zhì)成功地聯(lián)系在一起[11]。

參考現(xiàn)有含硫屏蔽酚的構(gòu)效關(guān)系理念[12-13]，采用DFT方法優(yōu)化得到含硫屏蔽酚分子的最低能量構(gòu)象，詳細(xì)分析其幾何結(jié)構(gòu)、Mulliken電荷布局和前線分子軌道性質(zhì)，計(jì)算含硫屏蔽酚分子的BDE（O-H）。通過(guò)對(duì)含硫屏蔽酚的結(jié)構(gòu)性能關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)的量子化學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)BDE（O-H）越小，其酚羥基捕獲ROO?的反應(yīng)活性越高，高溫抗氧化性能越強(qiáng)；含硫屏蔽酚中的硫醚基可以將ROOH分解為相應(yīng)的醇類化合物，而自身則被氧化生成亞砜或砜，在此反應(yīng)過(guò)程中，硫醚基作為電子供給體，其提供電子的能力與含硫屏蔽酚分子分解ROOH的反應(yīng)活性密切相關(guān)。S原子所帶Mulliken負(fù)電荷數(shù)的多少，反映了其周圍電子密度的相對(duì)高低，可以表征硫醚基提供電子能力的強(qiáng)弱。S原子的Mulliken負(fù)電荷數(shù)越多，說(shuō)明硫醚基提供電子的能力相對(duì)越強(qiáng)。對(duì)于含硫屏蔽酚而言，較小的BDE（O-H）和較多的S原子Mulliken負(fù)電荷，有利于酚羥基和硫醚基同時(shí)發(fā)揮較強(qiáng)的反應(yīng)活性，在捕獲ROO?的同時(shí)，也可以分解ROOH，從而顯著改善高溫抗氧化性能[10]。

因此，從改善抗氧化性能的角度出發(fā)，應(yīng)該設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)具有如下特點(diǎn)的含硫屏蔽酚：S原子Mulliken負(fù)電荷較多、O-H鍵解離能較低，這為新型屏蔽酚抗氧劑的開(kāi)發(fā)提供了明確的方向。

2目標(biāo)產(chǎn)物的合成

2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

參考分子模擬計(jì)算結(jié)果的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合實(shí)際使用情況，設(shè)計(jì)出如下分子結(jié)構(gòu)的含硫雙酚型抗氧劑，見(jiàn)圖4。

2.2反應(yīng)原理

高溫酚型抗氧劑的合成以屏蔽酚型抗氧劑和含硫化合物為原料，在催化劑作用下，合成含硫酚型抗氧劑SHP。

2.3產(chǎn)品制備

通過(guò)正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，對(duì)合成產(chǎn)品的原料配比、催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等進(jìn)行了考察，優(yōu)化了反應(yīng)條件，合成產(chǎn)品中有效組分含量超過(guò)90%[14-16]。但所得產(chǎn)物為黏稠液態(tài)產(chǎn)物，不僅含有目標(biāo)產(chǎn)物，也包括未反應(yīng)原料、少量的副產(chǎn)物和反應(yīng)所用的催化劑。因此，為得到純度相對(duì)較高的產(chǎn)品，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精制處理。

選用Waters DELTA600液相色譜，C18硅膠色譜柱，流動(dòng)相為甲醇，流速為1 mL/min，吸收波長(zhǎng)為254 nm[17]。其具體譜圖見(jiàn)圖5。

從圖6可以看出，精制后產(chǎn)品中目標(biāo)產(chǎn)物的含量達(dá)到了99%以上。表明精制工藝具有良好的效果。

3性能評(píng)定及臺(tái)架數(shù)據(jù)

3.1合成產(chǎn)品熱穩(wěn)定

采用熱失重（TGA）分析法，在氮?dú)鈿夥障录訜岷铣蓸悠贰GA分析法是使樣品處于程序控制的溫度下，觀察樣品的質(zhì)量隨溫度的函數(shù)。從產(chǎn)品的TGA圖上，可以看出隨溫度的上升，失重逐漸增大，一直到570 ℃左右，達(dá)到了完全失重，具體結(jié)果見(jiàn)圖7。

3.2復(fù)合產(chǎn)品抗氧劑性能

將含硫酚型抗氧劑與胺類抗氧劑進(jìn)行復(fù)合，并進(jìn)行了氧化誘導(dǎo)期（RBOT法）的評(píng)定。試驗(yàn)所用基礎(chǔ)油為上海6#加氫油，加劑量為03%，具體結(jié)果見(jiàn)圖8。

從圖8可以看出，含硫屏蔽酚效果要優(yōu)于屏蔽酚；復(fù)合抗氧劑的氧化誘導(dǎo)期均要明顯優(yōu)于單劑，這表明酚胺復(fù)合具有良好的協(xié)同效應(yīng)。

3.3復(fù)合抗氧劑在SL和CH-4配方中抗氧性能評(píng)價(jià)

程序ⅢF臺(tái)架試驗(yàn)用于評(píng)定汽油機(jī)油的高溫氧化及抗磨性能，其指標(biāo)包括機(jī)油變稠、漆膜沉積物、機(jī)油消耗和發(fā)動(dòng)機(jī)磨損。其采用通行的GM 3800系列ⅡV-6發(fā)動(dòng)機(jī)，其試驗(yàn)時(shí)間為90 h，具體結(jié)果見(jiàn)表1。

3.4復(fù)合抗氧劑在SM配方中的性能評(píng)定

將復(fù)合抗氧劑RAO和其他參比劑以同等劑量加入到SM配方中，進(jìn)行抗氧性能實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)，其中TFOUT采用ASTM D4742方法進(jìn)行，試驗(yàn)溫度160 ℃，氧化誘導(dǎo)期實(shí)驗(yàn)溫度為210 ℃，具體結(jié)果見(jiàn)表4。

3.5復(fù)合抗氧劑在SM配方中抗氧性能評(píng)價(jià)

選用RAO復(fù)合高溫氧劑，調(diào)合成SM級(jí)別汽油機(jī)油，進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)[18]，具體結(jié)果見(jiàn)表5。

上述結(jié)果表明，含硫酚酯型抗氧劑與胺類抗氧劑復(fù)合所得抗氧劑在油品的高溫抗氧化能力方面具有良好表現(xiàn)。

4復(fù)合抗氧劑的理化指標(biāo)

所得最終產(chǎn)品為酚胺復(fù)合產(chǎn)品，兩種類型抗氧劑復(fù)合具有良好的協(xié)同作用，在提高油品的抗氧化能力方面具有顯著效果，為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)復(fù)合產(chǎn)品的理化指標(biāo)進(jìn)行了分析，具體結(jié)果見(jiàn)表6。

5結(jié)論

（1）根據(jù)內(nèi)燃機(jī)油發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合分子模擬手段，確定了合成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化產(chǎn)品合成工藝，合成目標(biāo)產(chǎn)品。

（2）復(fù)合抗氧劑產(chǎn)品性能指標(biāo)穩(wěn)定，采用RBOT、TFOUT、PDSC等方法對(duì)產(chǎn)品和復(fù)合抗氧劑相關(guān)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明高溫抗氧劑具有較好的抗氧性能。

（4）在SL汽油機(jī)油、CH-4柴油機(jī)油中通過(guò)相關(guān)臺(tái)架試驗(yàn)；在SM汽油機(jī)油中，通過(guò)程序ⅢG臺(tái)架試驗(yàn)，滿足了高檔內(nèi)燃機(jī)油的發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊道勝，史宗剛，胡華. 汽車排放及油品升級(jí)的新階段對(duì)基礎(chǔ)油及添加劑的挑戰(zhàn)[J]. 油，2006，21（1）：1-8.

[2] Ciba Additives for Formulating ILSAC GF-3/GF-4 Engine Oil[C]//CIBA SPECIALS ADDITIVE ， 2004.

[3] ILSAC GF-5 Standard for Passenger Car Engine Oils[S/OL]，2009.http：///key-specs/gf-5.

[4] 姚文釗，薛衛(wèi)國(guó)，劉雨花，等. 低硫酸鹽灰分、低磷和低硫發(fā)動(dòng)機(jī)油添加劑發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 油，2009，24（1）：48-53.

[5] Rudnick L. Lubricant Additives Chemistry and Applications： the Second Edition[M].New York：Taylor & Francis Group， 2009： 3-50.

[6] 李新華，楊永璧，張輝.一種油氧化安定性添加劑組合物及其制備方法：CN，100460490C[P].2005.

[7] 姚頑強(qiáng)，武雅麗，劉晶郁.現(xiàn)代汽油機(jī)油油和添加劑[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，23（3）：71-74.

[8] 薛衛(wèi)國(guó)，李建明，周旭光.含硫醚酚無(wú)灰抗氧劑的抗氧化性能研究[J].油，2005，20（5）：30-34.

[9] 徐美娟.加氫基礎(chǔ)油熱氧化安定性對(duì)抗氧劑感受性的研究[J].油，2001，16（6）：63-64.

[10] 蘇朔.油屏蔽酚抗氧劑構(gòu)效關(guān)系的分子模擬研究（碩士學(xué)位論文）[D].北京：石油化工研究院，2011.

[11] Hansch C. Quantitative Structure-Activity Relationships of Drugs[M]. New York： Academic Press， 1956.

[12] Amorati R， Lucarini M， Mugnaini V， et al. Antioxidant Activity of O-Bisphenols： the Role of Intramolecular Hydrogen Bonding[J]. The Journal of Organic Chemistry， 2003， 68（13）： 5198-5204.

[13] Malmstrm J， Jonsson M， Cotgreave I A， et al. The Antioxidant Profile of 2，3-Dihydrobenzo[b] Furan-5-ol and Its 1-Thio， 1-Seleno， and 1-Telluro Analogues[J]. Journal of the American Chemical Society， 2001， 123 （15）： 3434-3440.

[14] 柳榮偉，陳俠玲，王鑒.抗氧劑合成中的酯交換反應(yīng)條件與機(jī)理研究[J].精細(xì)石油化工進(jìn)展，2007，8（12）：12-14.

[15] S Z Mohamed Shamshuddin，Narasimaiah Nagaraju. Liquid Phase Transesterification of Methyl Salicylate and Phenol over Solid Acids：Kinetic Studies[J]. Journal of Molecular Catalysis A：Chemical，2007，273（1）：55-63.

[16] 徐俊明，劉福勝，于世濤.合成抗氧劑中酯交換催化劑的研究進(jìn)展[J].精細(xì)石油化工，2005（3）：55-57.

篇(4)

關(guān)鍵詞　化學(xué)計(jì)量學(xué)　發(fā)展　中國(guó)

化學(xué)計(jì)量學(xué)(Chemometrics)在我國(guó)發(fā)展已有20多年的歷史，是一門(mén)化學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)交叉所產(chǎn)生的新興的化學(xué)學(xué)科分支。它運(yùn)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及其他相關(guān)學(xué)科的理論與方法，優(yōu)化化學(xué)量測(cè)過(guò)程，并從化學(xué)量測(cè)數(shù)據(jù)中最大限度地提取有用的化學(xué)信息［1］。它與基于量子化學(xué)的計(jì)算化學(xué)(Computational Chemistry)的不同之點(diǎn)只在于化學(xué)計(jì)量學(xué)是以化學(xué)量測(cè)量為其基點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上是化學(xué)量測(cè)的基礎(chǔ)理論與方法學(xué)［2］。

由于“”的影響，使我國(guó)在化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展方面略遲于歐美，但在化學(xué)界前輩的積極倡導(dǎo)和國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持下，80年代以來(lái)，我國(guó)的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究得到了飛速發(fā)展，到現(xiàn)在已發(fā)展成為一門(mén)在國(guó)際上有一定影響的獨(dú)立的化學(xué)學(xué)科分支，已出版了多本化學(xué)計(jì)量學(xué)方面的專著和相應(yīng)的教材［3］，并在中國(guó)科學(xué)院的多個(gè)研究所和國(guó)內(nèi)多個(gè)知名大專院校建立了隊(duì)伍穩(wěn)定的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究小組，取得了一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的成果。8年前，我們?cè)诘诙盟箍暗哪蔷S亞國(guó)際化學(xué)計(jì)量學(xué)大會(huì)上對(duì)我國(guó)的化學(xué)計(jì)量學(xué)發(fā)展主要成果進(jìn)行過(guò)一次綜論［4］，在此，僅就近10年來(lái)化學(xué)計(jì)量學(xué)在我國(guó)的發(fā)展情況作出簡(jiǎn)要介紹。

化學(xué)計(jì)量學(xué)為化學(xué)量測(cè)提供理論和方法，為各類波譜及化學(xué)量測(cè)數(shù)據(jù)的解析，為化學(xué)化工過(guò)程的機(jī)理研究和優(yōu)化提供新途徑，它涵蓋了化學(xué)量測(cè)的全過(guò)程，包括采樣理論與方法、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與化學(xué)化工過(guò)程優(yōu)化控制、化學(xué)信號(hào)處理、分析信號(hào)的校正與分辨、化學(xué)模式識(shí)別、化學(xué)過(guò)程和化學(xué)量測(cè)過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬、化學(xué)定量構(gòu)效關(guān)系、化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、人工智能與化學(xué)專家系統(tǒng)等，是一門(mén)內(nèi)涵相當(dāng)豐富的化學(xué)學(xué)科分支。化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展為化學(xué)各分支學(xué)科、其別是分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、藥物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、化學(xué)工程等，提供了不少解決問(wèn)題的新思路、新途徑和新方法。

化學(xué)計(jì)量學(xué)發(fā)展成為化學(xué)與分析化學(xué)學(xué)科的一個(gè)獨(dú)特分支。兩個(gè)重要的條件與因素推動(dòng)了這方面的發(fā)展。首先，化學(xué)與分析化學(xué)中大量涌現(xiàn)的現(xiàn)代化學(xué)量測(cè)儀器，使化學(xué)與分析化學(xué)家比以往任何時(shí)侯都更容易獲得大量化學(xué)量測(cè)數(shù)據(jù)。這種情況，在過(guò)去是難以想象的。到20世紀(jì)80年代，在分析測(cè)試或化學(xué)量測(cè)中，人們第一次發(fā)現(xiàn)，取得數(shù)據(jù)甚至大量數(shù)據(jù)已不是最困難的一步。最難解決的瓶頸問(wèn)題是這些數(shù)據(jù)的解析及如何從中提取所需的有用化學(xué)信息?；瘜W(xué)家與分析化學(xué)家首次遇到類似行為科學(xué)家或經(jīng)濟(jì)學(xué)家所遇到的大量數(shù)據(jù)如何處理的問(wèn)題?；瘜W(xué)家與分析化學(xué)家比較幸運(yùn)。因?yàn)榇罅楷F(xiàn)代分析測(cè)試儀器出現(xiàn)帶來(lái)“數(shù)據(jù)爆炸時(shí)代”，也正是計(jì)算機(jī)普及的時(shí)代。這就構(gòu)成了化學(xué)計(jì)量學(xué)發(fā)展的第二個(gè)條件。為了對(duì)極為復(fù)雜的化學(xué)量測(cè)數(shù)據(jù)（其中負(fù)載著在分子水平上表征物質(zhì)世界的信息）進(jìn)行解析，化學(xué)家、分析化學(xué)家利用可在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的許多強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)方法，包括一些相關(guān)學(xué)科發(fā)展的數(shù)據(jù)與信號(hào)處理新方法，從多維化學(xué)量測(cè)數(shù)據(jù)中提取有用的相關(guān)化學(xué)信息。如果說(shuō)經(jīng)典分析化學(xué)是得首先依賴費(fèi)時(shí)而麻煩的化學(xué)或物理的方法來(lái)對(duì)很多復(fù)雜化學(xué)體系進(jìn)行純組分分離，即采用單變量校正方法進(jìn)行定性定量分析的話，那么，現(xiàn)代分析化學(xué)家面對(duì)的則是各種將分析分離技術(shù)集于一體的高維儀器所產(chǎn)生的巨量分析信號(hào)，藉化學(xué)計(jì)量學(xué)發(fā)展的新型分析信號(hào)的多元校正與分辨方法［5］來(lái)進(jìn)行復(fù)雜多組分體系的定性定量解析，高維數(shù)據(jù)解析的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法現(xiàn)已進(jìn)入可用來(lái)解決分析化學(xué)中實(shí)際難題的程度，將這些方法用于復(fù)雜環(huán)境樣本、中草藥中單位藥及復(fù)方分析等［6］，取得了很多令人振奮的結(jié)果。繼續(xù)進(jìn)行高維數(shù)據(jù)、特別是針對(duì)可產(chǎn)生三維數(shù)據(jù)的新型儀器的化學(xué)計(jì)量學(xué)算法的研究現(xiàn)仍是一個(gè)研究的熱點(diǎn)，我國(guó)的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究在此方面取得了居于國(guó)際先進(jìn)水平的成果［7］。多元校正與分辨一直就是分析化學(xué)計(jì)量學(xué)研究的主要內(nèi)容，在此方面，中國(guó)科技大學(xué)、清華大學(xué)、石油化工科學(xué)研究院、沈陽(yáng)藥科大學(xué)、中國(guó)藥科大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、天津大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、蘭州大學(xué)、江西大學(xué)、西北大學(xué)、華中理工大學(xué)、湖南大學(xué)等單位做了大量的研究工作［8］。將化學(xué)計(jì)量學(xué)方法固化于新設(shè)計(jì)的分析儀器之中，以構(gòu)建新型智能分析儀器，是一個(gè)值得繼續(xù)研究的方向。另一方面，由于近年來(lái)計(jì)算機(jī)科學(xué)及信息科學(xué)的長(zhǎng)足發(fā)展，它們的發(fā)展也為化學(xué)計(jì)量學(xué)注入了新鮮血液，我國(guó)在分析信號(hào)處理新方法，其別是小波分析(wavelet analysis)的引入，為分析信號(hào)的壓縮、去噪、分辨及背景消除等帶來(lái)新思路和新方法，從對(duì)近年來(lái)在此方面的綜述來(lái)看，可以說(shuō)，我國(guó)在小波分析用于分析信號(hào)處理研究的方面是處于國(guó)際先進(jìn)水平的，中國(guó)科技大學(xué)、中山大學(xué)、香港理工大學(xué)等單位的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究小組在此方面作出了大量有水平的研究［9］。另外，有關(guān)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(artificial neural networks，ANN)［10］新技術(shù)、基于自然計(jì)算的全局最優(yōu)算法如模擬退火(simulated annealing， SA)和遺傳算法(genetic algorithm， GA)［11］，信息科學(xué)中的圖象分析(image analysis， IA)方法，統(tǒng)計(jì)學(xué)中研究熱烈的穩(wěn)健方法(robust methods， RM)［12］等新型化學(xué)計(jì)量學(xué)方法的引入也取得很多可喜的成果。采樣理論這一重要的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究分支，過(guò)去未引起必要的重視，近期有關(guān)研究小組如南開(kāi)大學(xué)等單位倡導(dǎo)開(kāi)展了這方面研究［13］。

化學(xué)模式識(shí)別的研究提供的是對(duì)決策和過(guò)程優(yōu)化很有實(shí)用價(jià)值的信息，為我國(guó)石油化工、材料化學(xué)等帶來(lái)了解決研究難題的新思路，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新方法，為化學(xué)模式識(shí)別提供了研究的新機(jī)遇。無(wú)論在化學(xué)模式識(shí)別的方法和應(yīng)用方面，我國(guó)都取得了不少優(yōu)秀成果，中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究小組先后用化學(xué)模式識(shí)別的方法成功地解決了50多個(gè)石油化工過(guò)程優(yōu)化、材料設(shè)計(jì)等方面中的實(shí)際難題?；瘜W(xué)模式識(shí)別方法用于分析化學(xué)、物理化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、藥物化學(xué)、食品化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)和環(huán)境化學(xué)等學(xué)科的研究在我國(guó)也取得了不少成果，浙江大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、沈陽(yáng)藥科大學(xué)、中國(guó)藥科大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、湖南大學(xué)等單位在此方面做了大量工作［14］。

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化學(xué)定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR）的研究，是一個(gè)涉及到化學(xué)學(xué)科的一個(gè)帶根本性的問(wèn)題，即如何從物質(zhì)的化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)來(lái)定量預(yù)測(cè)其化學(xué)特性，也可以說(shuō)是理論化學(xué)研究中的一個(gè)最重要目標(biāo)。目前，由于藥學(xué)發(fā)展的需要，將基于量子化學(xué)計(jì)算的分子模擬與QSAR研究結(jié)合起來(lái)，為尋求有生物和藥理活性的先導(dǎo)化合物提供了一個(gè)新途徑，我國(guó)在這方面也已取得引人注目的成就［15］。將全局最優(yōu)算法如模擬退火和遺傳算法的引入分子力學(xué)的尋優(yōu)，以指導(dǎo)最佳先導(dǎo)化合物的尋找，是化學(xué)計(jì)量學(xué)家的貢獻(xiàn)，現(xiàn)已在QSAR的研究中得到了廣泛的應(yīng)用。QSAR通過(guò)直接研究可量測(cè)化學(xué)量及某些量化參數(shù)與化合物的某些已知化學(xué)特性之間的已知數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計(jì)回歸（多元校正）和模式識(shí)別的方法來(lái)建立一種模式，從而達(dá)到預(yù)測(cè)化合物特性的目的， 建立起某些化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系來(lái)指導(dǎo)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。目前，用ANN來(lái)進(jìn)行QSAR研究頗引人注目，在模式分類與定量構(gòu)效關(guān)系研究中展現(xiàn)了很好的應(yīng)用前景。在QSAR的研究中，南開(kāi)大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所、中國(guó)科學(xué)院化工冶金研究所、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究小組將分子模擬與QSAR研究相結(jié)合，并直接用于指導(dǎo)實(shí)際的藥物合成，取得了很好的研究成果［16］。在QSAR研究中，化合物結(jié)構(gòu)的拓樸表征是另一個(gè)重要的課題，如何采用圖論和數(shù)值方法來(lái)表征各種化合物分子，并將所得數(shù)值結(jié)果與實(shí)際量測(cè)的化合物的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性連接起來(lái)，也是目前化學(xué)計(jì)量學(xué)研究的一個(gè)重要問(wèn)題。我國(guó)的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究工作者在此方面也做了不少有意義的工作［17］。

波譜化學(xué)是分析化學(xué)與有機(jī)化學(xué)家都十分關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域，怎樣利用現(xiàn)存波譜數(shù)據(jù)庫(kù)，如質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振譜、色譜的保留時(shí)間庫(kù)以及吸收與發(fā)射光譜等為復(fù)雜分析體系進(jìn)行快速定性定量分析，一直是分析化學(xué)家們努力的目標(biāo)；而如何利用上述各種波譜為新合成的有機(jī)化合物定結(jié)構(gòu)，則是有機(jī)化學(xué)家們手中必不可少的解析手段。計(jì)算機(jī)技術(shù)，其別是智能數(shù)據(jù)庫(kù)與化學(xué)專家系統(tǒng)技術(shù)為此提供了進(jìn)行上述解析的新途徑。我國(guó)的化學(xué)計(jì)量學(xué)工作者在此方面也做了大量富有成果的工作。中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院化工冶金研究所，南開(kāi)大學(xué)、南京大學(xué)、東北師范大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、湖南大學(xué)等單位都先后建立了多種波譜的數(shù)據(jù)庫(kù)和專家系統(tǒng)［18］，如13C NMR譜圖數(shù)據(jù)庫(kù)和結(jié)構(gòu)解析專家系統(tǒng)（ESESOC）、高效液相色譜專家系統(tǒng)、紅外、質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)與專家系統(tǒng)、ICP發(fā)射光譜專家系統(tǒng)等，他們用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各類波譜（包括核磁共振譜、質(zhì)譜、紅外光譜等）模擬，并用聯(lián)合波譜庫(kù)和專家系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)自動(dòng)解析與推導(dǎo)，選擇各類儀器（色譜與光譜）的最佳量測(cè)和分離條件、進(jìn)行各類波譜數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)開(kāi)發(fā)，并在各類數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)化上也做了大量工作［19］。

1997年，在國(guó)家自然科學(xué)基金委的全力支持下，由湖南大學(xué)與挪威Bergen大學(xué)合作，在張家界舉行了我國(guó)的第一次國(guó)際化學(xué)計(jì)量學(xué)會(huì)議，與會(huì)代表120多人，其中來(lái)自歐美及亞洲各地14個(gè)國(guó)家的境外代表60多人，會(huì)議的議題幾乎覆蓋了前述化學(xué)計(jì)量學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，還特別為化學(xué)計(jì)量學(xué)在工業(yè)中的應(yīng)用開(kāi)辟了一個(gè)專門(mén)議題。該會(huì)議已在國(guó)際化學(xué)計(jì)量學(xué)刊物“Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems”出版了會(huì)議論文專輯［20］，收集了44篇會(huì)議，其中我國(guó)作者占了28篇，第一次較系統(tǒng)地向國(guó)際化學(xué)計(jì)量學(xué)界展示了我國(guó)的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究的實(shí)力，說(shuō)明我國(guó)的化學(xué)計(jì)量學(xué)研究已與國(guó)際接軌。

化學(xué)計(jì)量學(xué)誕生至今，已有近30年歷史，其發(fā)展前景亦是一個(gè)令人關(guān)注的問(wèn)題。從分析化學(xué)與化學(xué)計(jì)量學(xué)的關(guān)系可以看出，化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展將對(duì)分析化學(xué)產(chǎn)生深刻影響，已構(gòu)成分析化學(xué)第二層次基礎(chǔ)理論和方法學(xué)的重要組成部分，特別值得提出的是，化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展還將為分析儀器的智能化提供新理論和新方法，為新型高維聯(lián)用儀器的構(gòu)建提供新思路和新方法，是21世紀(jì)分析儀器軟件主體化發(fā)展的新突破口。此外，隨著微型計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)于化學(xué)波譜庫(kù)的建立與檢索方法以及化學(xué)人工智能和專家系統(tǒng)的研究也將取得長(zhǎng)足進(jìn)步。在采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將多種波譜儀器連接的基礎(chǔ)上，將數(shù)值化計(jì)算技術(shù)（近年來(lái)化學(xué)計(jì)量學(xué)方法學(xué)發(fā)展的主體）與傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗(yàn)的邏輯推理方法的有機(jī)結(jié)合，可望解決化合物結(jié)構(gòu)自動(dòng)解析的難題，并使得長(zhǎng)期困擾分析化學(xué)家的混合物波譜同時(shí)定性定量解析成為可能。在分析化學(xué)領(lǐng)域中，化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展前景十分誘人。另外，化學(xué)計(jì)量學(xué)與其他化學(xué)學(xué)科分支，如環(huán)境化學(xué)、食品化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)、化學(xué)工程等學(xué)科，將產(chǎn)生更密切的聯(lián)系，得到更廣泛的應(yīng)用。隨著各化學(xué)分支學(xué)科的發(fā)展，可以預(yù)期，化學(xué)計(jì)量學(xué)也將繼續(xù)得到更蓬勃的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］　S Wold. Chemometrics: what do we mean with it， and what do we want from it? Paper of InCINC'94. emsl.pnl.gov:2080/docs/incinc/homepage.html

［2］　俞汝勤.化學(xué)計(jì)量學(xué)導(dǎo)論.長(zhǎng)沙：湖南教育出版社，1991.

［3］　羅旭.化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ).沈陽(yáng)：遼寧出版社，1985；俞汝勤.現(xiàn)代分析化學(xué)的信息理論基礎(chǔ).長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，1987；陳念貽，許志宏，劉洪霖，徐樺，王樂(lè)柵.計(jì)算化學(xué)及其應(yīng)用.上海:上?？萍汲霭嫔纾?987；相秉仁.計(jì)算藥學(xué).北京：中國(guó)醫(yī)藥出版社，1990；許祿，郭傳杰.計(jì)算機(jī)化學(xué)方法及應(yīng)用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1990；盧佩章，張玉奎，梁鑫淼.高效液相色譜法及其專家系統(tǒng).沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1994;許祿.化學(xué)計(jì)量學(xué)方法.北京：科學(xué)出版社，1995；陸曉華.化學(xué)計(jì)量學(xué).武漢：華中理工大學(xué)出版社，1997；梁逸曾.白灰黑復(fù)雜多組分分析體系及其化學(xué)計(jì)量學(xué)算法.長(zhǎng)沙：湖南科技出版社，1997；周聲勱，梁亮，梁逸曾.合成計(jì)量學(xué)與化學(xué)化工系統(tǒng)優(yōu)化.長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，1996；劉洪霖，包宏.化工冶金過(guò)程人工智能優(yōu)化.北京：冶金工業(yè)出版社，1999；梁逸曾，俞汝勤.分析化學(xué)手冊(cè)（第十分冊(cè)）化學(xué)計(jì)量學(xué).北京：化工出版社，1999.

［4］　Yu R Q(俞汝勤).Chemometrics in china. Chemom. and Intell. Lab. Sys.， 1992， 14: 15.

［5］　袁洪福，陸婉珍.現(xiàn)代科學(xué)儀器，1998， (5)：6～8；徐廣通，袁洪福，陸婉珍.現(xiàn)代科學(xué)儀器，1997， (3): 9；Shen H L(沈海林)， and Liang Y Z (梁逸曾). Chemom. and Intell. Lab. Sys.， 1999， 45: 323～328；Wang hongyan (王洪艷). The Analyst， 1995， 120； 梅雨，朱仲良，李通化.計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)， 2000， 17:116; 方慧生，吳玉田，黃春明.計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，2000，17：122；方慧生，吳玉田.分析化學(xué)，1999，17：14；Liang Y Z(梁逸曾)， Kvalheim. O M et al. Anal. Chem.， 1992， 64: 946～953; Liang Y Z(梁逸曾)， Kvalheim O M. The Analyst， 1993， 118: 779～790; Liang Y Z(梁逸曾) et al. Anal. Chim. Acta， 1993， 276: 425～440; Xie Y L(謝玉瓏)， Liang Y Z(梁逸曾)，Yu R Q (俞汝勤). Anal. Chim. Acta， 1993，272: 61～72. Xie Y L(謝玉瓏)， Liang Y Z(梁逸曾)， Yu R Q(俞汝勤). Anal. Chim. Acta， 1993，281:207～218; Xie Y L(謝玉瓏)， Liang Y Z(梁逸曾)，Yu R Q(俞汝勤). Anal. Chim. Acta， 1993，276: 273～282. 龔范，張林，梁逸曾，俞汝勤.化學(xué)學(xué)報(bào)，1998， 56: 500～506.

［6］　沈海林，梁逸曾，俞汝勤.中國(guó)科學(xué)，1997， 27: 556～563; 龔范， 彭源貴， 崔卉， 梁逸曾， Leung K M(梁開(kāi)梅) and Chau F T(周福添). 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)， 1999， 20: 199～203; 龔范， 彭源貴， 崔卉， 梁逸曾， Leung K M(梁開(kāi)梅) and Chau F T(周福添). 藥學(xué)學(xué)報(bào)， 1999， 34 :214～217.