20世紀對材料日益增長的需求和科學技術的飛速發展極大地促進了化學本身的發展。化學不僅形成了完整的理論體系，而且在理論的指導下為人類創造了豐富的物質。19世紀的古典化學到20世紀的現代化學的飛躍，實質上是從19世紀的道爾頓原子論和門捷列夫周期表到原子層面對化學的認識和研究，到了20世紀又推進到分子層面。比如對化學鍵本質、分子強弱相互作用、分子催化、分子結構與功能關系的認識，以及超過19萬個化合物的發現和合成；生物分子結構與功能關系的研究促進了生命科學的發展。另壹方面，化工過程工業以及與化學相關的國計民生各個領域，如糧食、能源、材料、醫藥、交通、國防、衣食住行等。，在這100年間發生了翻天覆地的變化。100年來化學的重大突破性成就，可以從歷屆諾貝爾化學獎獲得者的巨大貢獻中得知。
歷屆諾貝爾化學獎簡介
獲獎年份獲獎者的國籍獲獎成就
1901J。荷蘭溶劑中化學動力學和滲透壓的範特霍夫定律
1902E。德國糖類和嘌呤的費希爾合成
1903S。阿倫尼烏斯·瑞典電離理論
1904W。拉姆齊在英國發現惰性氣體並確定其在元素周期表中的位置
1905a。德國有機染料和氫化芳香化合物的研究
1906H。穆瓦桑制備法國元素氟，發明高溫反射電爐。
1907E德國發酵的生化研究。畢希納
1908E。盧瑟福:英國元素的演變和放射性物質的化學研究
1909W的催化、電化學和反應動力學研究。德國的奧斯特瓦爾德
1910O。沃勒克對德國脂環族化合物的開創性研究
波蘭發現釙和鐳。
1912V。格利雅
頁（page的縮寫）薩巴蒂埃法蘭西
法國發現格氏試劑
有機化合物的催化氫化
1913A。沃納的瑞士金屬配合物配位理論
1914號。許多元素的原子量是在美國精確測定的。
德國葉綠素和植物色素的研究。
1916無
1917無
1918F。哈伯德國氨的合成
1919無
1920W。德國的能斯特熱化學研究
1921F。英國放射化學和同位素起源及性質的索迪研究。
1922F的發明。w .阿斯頓英國質譜儀和許多非放射性同位素和原子量的整數規律的發現。
1923F。奧地利有機微量分析方法的建立
1924無
1925R德國膠體化學研究。席格蒙迪
1926T。Svedberg Swiss發明了超速離心機，並將其用於高度分散的膠體物質的研究。
1927h。德國膽酸在維蘭德的發現及其結構的測定
1928a。維生素D3合成中法國甾醇的結構測定。
1929A。變硬
H.馮·歐拉-切爾平英國公司
法國糖發酵及酶在發酵中作用的研究
1930h。德國費歇爾研究血紅素和葉綠素的結構，合成血紅素。
1931C。博施
F.德國貝吉烏斯
德國化學高壓法
1932J。美國表面化學的朗繆爾研究
1933無
1934H。美國發現重水和重氫同位素
1935F。約裏奧-居裏
壹.約裏奧-居裏法國
法國合成新的人造放射性元素
1936P。荷蘭德拜提出了極性分子理論，並確定了分子偶極矩的測量方法。
1937W。n .霍沃斯
頁（page的縮寫）英國卡雷爾
發現瑞士糖的環狀結構，合成維生素A、C和B12，胡蘿蔔素和核黃素。
1938R。德國對維生素和類胡蘿蔔素的庫恩研究
1939
長度德國魯齊卡
瑞士性激素研究
多亞甲基多碳大環和多萜的研究
1940無
1941無
1942無
1943G。匈牙利通過同位素示蹤研究化學反應。
1944O。德國哈恩在重核裂變中的發現
1945A。J. Virtamen荷蘭發明了飼料儲存和保存的方法，對農業化學和營養化學做出了貢獻。
1946J。薩姆納
J.諾斯羅普
W.m .斯坦利美國公司
美利堅合眾國
美國發現酶的類結晶法
分離得到純酶和病毒蛋白。
1947R中英國生物堿等生物活性成分的研究。魯賓遜
1948A。瑞典Tiselius電泳和吸附分析，發現血清蛋白
1949 w.f. giauge美國化學熱力學研究，特別是物質在超低溫下的性質。
1950O。狄爾斯
K.阿爾德德國
狄爾斯-阿爾德反應是在德國發現的。
19565438
G.美國西伯格
美國發現超鈾元素
J. P .馬丁公司
R.英國辛格律師事務所
英國分配色譜分析法
1953H。施陶丁格對德國高分子化學的傑出貢獻。
1954L。美國對化學鍵本質和復雜物質結構的鮑林研究
1955V。杜。美國生物化學中重要含硫化合物的研究，多肽激素的合成
1956C。n .英國欣切伍德
蘇聯化學反應機理和鏈式反應的研究
1957A。英國對核苷酸和核苷酸輔酶的研究
1958F。桑格測定蛋白質結構，特別是英國的胰島素結構。
1959J。黑羅夫斯基發明捷克極譜分析法
1960W的發明。f .利比美國14C年代測定法
1961m美國卡爾文光合作用
1962M。弗·佩魯茨
J.c .肯德魯聯合王國
英國對蛋白質結構的研究
1963K。齊格勒
G.納塔德國
發明意大利齊格勒-納塔催化劑，合成定向規則聚合物
1964D。英國重要生物大分子的霍奇金結構測定
1965R。b .美國天然有機化合物的伍德沃德合成
1966R。美國分子軌道理論
1967M。人名
R.諾裏什
G.波特德國
不列顛，英國
英國用弛豫法和閃光光解法研究了快速化學反應。
美國不可逆過程的熱力學研究。
1969D
O.哈塞爾英國公司
挪威發展了構象分析的概念及其在化學中的應用。
1970 L.F. Leroir Argentina從糖的生物合成中發現了糖核苷酸的作用。
1971g赫爾茨貝格加拿大分子光譜和自由基電子結構
安芬森1972C .B
南穆爾
W.H. Stein美國
美利堅合眾國
美國核糖核酸酶的分子結構和催化反應活性中心研究
1973G。威爾金森
E.費希爾英國公司
德國二茂鐵結構研究，發展了有機金屬化學和配合物化學。
1974P。J. Flory:美國聚合物物理化學的理論和實驗研究
1975J。考恩福斯
動詞 （verb的縮寫）英國預記錄
瑞士酶催化反應的立體化學研究
有機分子和反應的立體化學研究
1976 W.N .小科普斯科姆美國對有機硼化合物結構的研究發展了分子結構理論和有機硼化學。
1977I。比利時Prigogine研究非平衡不可逆過程的熱力學。
1978P。英國米切爾用化學滲透理論研究生物能源的轉化。
1979棕色
G.維蒂希美國
德國開發了有機硼和有機磷試劑及其在有機合成中的應用。
1980P。冰山
F.桑格
W.吉爾伯特美國
不列顛，英國
美國對DNA分裂和重組以及DNA測序的研究開創了現代基因工程。
1981Kenich Fukui
R.霍夫曼日本
美國提出了前沿軌道理論。
提出分子軌道對稱性守恒
1982A。英國Klug發明了“圖像重組”技術，通過X射線衍射確定了染色體結構。
美國金屬配合物的電子轉移反應機理研究
1984R。b .梅裏菲爾德發明的美國固相多肽合成方法
1985H。a .霍普特曼
J.美國卡樂
美國發明了通過X射線衍射確定晶體結構的直接計算法。
1986李遠哲
D.赫施巴赫
J.波蘭尼美國
美利堅合眾國
加拿大開發了交叉分子束技術和紅外化學發光法，為微觀反應動力學研究做出了重要貢獻。
1987C。j .彼得森
D.j .克拉姆
J-M. Lehn美國
美利堅合眾國
法國開創了主客體化學、超分子化學和冠醚化學等新領域。
1988J。戴森霍格
H.米歇爾
R.德國胡貝爾
德國
德國生物光能和電子傳遞研究，光合反應中心研究
1989T。切赫
南奧特曼美國
核酶在美國的發現
1990E。j .科裏美國有機合成，特別是逆合成分析法被發展起來。
1991R。瑞士2D核磁共振* * *振動
1992R。a .馬庫斯
美國電子轉移反應理論
1993M。史密斯（姓氏）
K.b .加拿大穆利斯
美國寡核苷酸的定點突變
聚合酶鏈反應(PCR)技術
1994G。美國碳正離子化學
1995M。莫利納
南羅蘭
頁（page的縮寫）墨西哥克魯岑
美利堅合眾國
荷蘭研究大氣環境化學，對臭氧形成和分解的研究做出了重要貢獻。
1996R。卷曲
R.斯馬利
H.美國W. Kroto
美利堅合眾國
英國發現C60
1997J。斯庫
頁（page的縮寫）布瓦耶
J.沃克丹麥公司
美利堅合眾國
英國發現了壹種維持細胞內鈉鉀離子濃度平衡的酶，並闡明了其作用機制。
發現了能量分子三磷酸腺苷的形成過程。
1998W。科恩
J.波普在美國發展了電子密度泛函理論。
發展了量子化學的計算方法。
1999A。美國飛秒技術研究超快化學反應過程和過渡態
1)放射性和鈾裂變的重大發現
20世紀能源利用的壹個重大突破是核能的釋放和可控利用。僅這個領域就產生了六個諾貝爾獎。第壹，19年末到20世紀初，居裏夫婦發現了放射性比鈾高400倍的釙和放射性比鈾高200多萬倍的鐳。這項艱巨的化學研究打開了20世紀原子物理學的大門，居裏夫婦因此獲得了1903諾貝爾物理學獎。1906年，居裏死於車禍。居裏夫人繼續致力於鐳的研究和應用，測定了鐳的原子量，建立了鐳的放射性標準。同時制備了20克鐳，作為標準保存在巴黎國際計量中心，並積極倡導在醫療中使用鐳，使放射治療得到廣泛應用，造福人類。為表彰居裏夫人在發現釙和鐳，開拓放射化學新領域，發展放射性元素應用方面的貢獻，1911授予她諾貝爾化學獎。20世紀初，盧瑟福從事元素和放射性物質衰變的研究，提出了原子的核結構模型和放射性元素衰變理論，研究了人工核反應，因此獲得了65438-0908年諾貝爾化學獎。居裏夫人的女兒和女婿約裏奧-居裏使用了釙？當硼、鑥和鎂受到射線轟擊時，發現了放射性原子核。這是第壹次用人工方法制造放射性元素。正因如此，約裏奧-居裏夫婦獲得了1935諾貝爾化學獎。費米在約裏奧-居裏夫婦的基礎上，用曼恩中子轟擊各種元素，得到60種新的放射性元素，發現中子轟擊原子核後，被原子核俘獲，得到壹個新的原子核，這個新的原子核是不穩定的，原子核中的壹個中子會被釋放壹次？衰變，生成原子序數增加了1的元素。這壹原理和方法的發現，使得人工放射性元素的研究迅速成為當時的熱點。化學中涉及到物理，用物理的方法在元素周期表中加入新元素是可能的。費米的這壹成就使他獲得了65438年至0938年的諾貝爾物理學獎。1939年，哈恩發現了核裂變現象，震驚了當時的科學界，成為原子能利用的基礎。正因如此，哈恩獲得了1944諾貝爾化學獎。
1939年，費裏施觀測到伴隨碎片的巨大能量，約裏奧-居裏和費米都確定鈾裂變時釋放出中子，使得鏈式反應成為可能。至此，原子能釋放的前期基礎研究已經完成。從發現放射性，到發現人工放射性，再到鈾裂變的可控鏈式反應伴隨著能量和中子的釋放，甚至發現了核裂變。於是，1942年在費米的領導下成功建成了第壹座原子反應堆，1945年美國向日本投下了原子彈。從20世紀初至中期，核裂變和原子能的利用是化學和物理學中具有裏程碑意義的突破。
(2)化學鍵和現代量子化學理論
在分子結構和化學鍵理論方面，l . Pauling(1901-1994)的貢獻最大。長期從事X射線晶體結構的研究，尋求分子內部的結構信息，將量子力學應用於分子結構，將化合價理論推廣到金屬和金屬間化合物，提出電負性的概念和計算方法，建立了價鍵理論和雜化軌道理論。1954因對化學鍵本質的研究和化學鍵理論對物質結構的闡發做出巨大貢獻而獲得諾貝爾化學獎。此後，莫裏森利用量子力學的方法建立了原子軌道和分子軌道線性組合的理論，闡述了分子的價鍵和電子結構的本質，並以1966獲得了諾貝爾化學獎。此外，在1952中，福井健壹提出了研究分子動力學化學反應的前線軌道理論。分子軌道對稱性守恒是由R.B.Woodward和R.Hoffman在1965中提出的，用來解釋和預測壹系列反應的難易程度和產物的三維構型。這些理論被認為是理解化學反應發展歷史上的壹個裏程碑。正因如此，福井健壹和霍夫曼***獲得了1981諾貝爾化學獎。從65438年到0998年，科恩因為發展了電子密度泛函理論獲得了諾貝爾化學獎，波普爾因為發展了量子化學的計算方法獲得了諾貝爾化學獎。
化學鍵和量子化學理論的發展用了半個世紀，使化學家由淺入深地了解了分子的本質及其相互作用的基本原理，使人們進入分子理性設計的高級領域，創造新的功能分子，如藥物設計和新材料設計，這也是20世紀化學的重大突破。
(3)合成化學的發展
創造新物質是化學家的首要任務。100年以來，合成化學發展迅速，許多新技術被用於合成無機和有機化合物，如超低溫合成、高溫合成、高壓合成、電解合成、光合成、聲合成、微波合成、等離子體合成、固態合成、仿生合成等。有無數新的反應和新的合成方法用於發現和創造。目前，化學家感興趣的幾乎所有已知的具有特定功能的天然化合物和非天然化合物都可以通過化學合成獲得。人類所擁有的654.38+09萬多種化合物中，絕大部分是化學家合成的，幾乎創造了壹個新的自然。合成化學為滿足人類對材料的需求做出了極其重要的貢獻。整個20世紀，合成化學領域獲得了10項諾貝爾化學獎。
1912格林納德因發明格氏試劑，開辟了各種官能團有機金屬反應的新領域，獲得諾貝爾化學獎。1928狄爾斯和阿爾德因發現二烯合成獲得1950諾貝爾化學獎。1953年齊格勒和納塔發現了有機金屬催化的烯烴定向聚合，實現了乙烯的常壓聚合，獲得了1963年諾貝爾化學獎。合成生物分子壹直是有機合成化學的研究熱點。從最早的類固醇(A.Windaus，1928諾貝爾化學獎)、抗壞血酸(W.N.Haworth，1937諾貝爾化學獎)、生物堿(R.Robinson，1947諾貝爾化學獎)到多肽(V. Du。Vignn)到1965年，有機合成大師伍德沃德先後合成了奎寧、膽固醇、可的松、葉綠素、利血平等壹系列復雜的有機化合物，獲得了諾貝爾化學獎。獲獎後，他提出了分子軌道對稱性守恒，合成了維生素B12。
維生素B12
此外，Wilkinson和Fischer合成了過渡金屬茂夾心化合物，確定了這種特殊的結構，對金屬有機化學和配位化學的發展起到了重要的推動作用，獲得了65438-0973年諾貝爾化學獎。1979年，布朗和維蒂希分別因發展有機硼和維蒂希反應獲得諾貝爾化學獎。1984梅裏菲爾德因發明固相肽合成獲得諾貝爾化學獎，極大地促進了有機合成和生物化學的方法論。1990年，Corey在大量天然產物的全合成中總結提出了“逆合成分析法”，極大地推動了有機合成化學的發展，獲得了諾貝爾化學獎。
現代合成化學經歷了近百年的艱苦研究、探索和積累，才能夠合成出海葵毒素這樣的復雜分子(分子式:C129H223N3O54，分子量:2689道爾頓，64個不對稱碳和7個分子內雙鍵，異構體數量高達271)。
海葵毒素
(4)高分子科學和材料
20世紀人類文明的標誌之壹是合成材料的出現。合成橡膠、合成塑料、合成纖維這三種合成高分子材料的化學取得了突破性的成就，也是化學工業的驕傲。在這個領域已經有三個諾貝爾化學獎。H.Staudinger在1920提出了高分子的概念，創立了高分子鏈的理論，後來又建立了高分子粘度與分子量的定量關系，為此他獲得了1953年諾貝爾化學獎。1953中，齊格勒在室溫下以(C2H5)3AlTiCl4為催化劑成功地將乙烯聚合成聚乙烯，從而發現了配位聚合。1955納塔改進齊格勒催化劑以？-TiCl3和烷基鋁體系，實現了丙烯的定向聚合，獲得了高產率、高結晶度的等規聚丙烯，將合成方法、聚合物結構和性能聯系起來，成為高分子化學發展史上的裏程碑。為此，齊格勒和納塔***獲得了1963諾貝爾化學獎。1974弗洛裏也因為在高分子性質方面的成就獲得了諾貝爾化學獎。
(5)化學動力學和分子反應動力學
需要通過研究化學反應是如何進行的，揭示化學反應的過程，研究物質的結構與其反應能力的關系來控制化學反應過程。他在這壹領域獲得了三次諾貝爾化學獎。謝苗諾夫和欣切伍德因在65438年至0956年對化學反應機理、反應速度和鏈式反應的開創性研究獲得諾貝爾化學獎。此外，艾根提出了研究千分之壹秒快速化學反應的方法和技術，波特和諾裏什提出並發展了研究十億分之壹秒快速化學反應的閃光光解技術，為快速反應動力學的研究做出了巨大貢獻。他們三人獲得了1967諾貝爾化學獎。
分子反應動力學又稱態-態化學，從微觀層面研究化學反應的速率和機理，深入研究原子和分子的結構和內部運動，以及分子間的相互作用和碰撞過程。李遠哲和赫施巴赫首先發明了交叉分子束技術來獲取各種狀態信息，並利用該技術的F+H2反應動力學對化學反應的基本原理做出了重要貢獻，被稱為分子反應動力學發展的裏程碑。為此，李遠哲、赫施巴赫和波拉尼***獲得了1986諾貝爾化學獎。1999澤瓦爾因用飛秒光譜研究過渡態的成就獲得諾貝爾化學獎。
(6)對現代生命科學和生物技術的重大貢獻。
研究生命現象和生命過程，揭示生命的起源和本質，是當代自然科學的重要研究課題。20世紀生物化學的興起為古老的生物學註入了新的活力，人們在分子水平上打開了壹個又壹個通向生命奧秘的通道。蛋白質、核酸、糖等生物大分子和激素、神經遞質、細胞因子等生物小分子是構成生命的基本物質。自20世紀初以來，對生物小分子(如糖、血紅素、葉綠素、維生素等)的化學結構和合成的研究。)多次獲得諾貝爾化學獎，這是化學向生命科學進軍的第壹步。1955 Vigneand因首次合成縮氨酸荷爾蒙催產素和加壓素而獲得諾貝爾化學獎。1958桑格因在確定蛋白質尤其是牛胰島素的分子結構方面的貢獻獲得諾貝爾化學獎。1953年，J.D.Watson和H.C.Crick提出了DNA分子雙螺旋結構模型，對生命科學做出了劃時代的貢獻，為分子生物學和生物工程的發展奠定了基礎，給整個生命科學帶來了壹場深刻的革命。沃森和克裏克因此獲得了1962諾貝爾醫學獎。1960年，J.C.Kendrew和M.F.Perutz通過X射線衍射成功確定了鯨的肌紅蛋白和馬的血紅蛋白的空間結構，揭示了蛋白質肽鏈的螺旋區和非螺旋區存在不同的三維排列，闡明了二硫鍵在形成這種三維排列中的作用。為此，他們獲得了65438。1965中國化學家人工合成結晶牛胰島素的成功，標誌著人類揭示生命奧秘的進程向前邁進了壹大步。此外，1980年的P.Berg、F.Sanger和W.Gilbert因在DNA分裂與重組、DNA測序和現代基因工程方面的傑出貢獻而獲得諾貝爾化學獎。1982 A.Klug因為發明了“大象重組”技術，揭示了病毒和細胞內遺傳物質的結構，獲得了諾貝爾化學獎。1984 R.B .梅裏菲爾德因發明肽的固相合成技術獲得諾貝爾化學獎。1989 T .切赫和S .奧特曼因發現核酶獲得諾貝爾化學獎。1993 M.Smith因發明寡核苷酸定點突變獲得諾貝爾化學獎，K·B·穆利斯因發明基因工程的聚合酶鏈式反應技術獲得諾貝爾化學獎。1997年，J.Skou因發現維持細胞內Na、K離子濃度平衡的酶及相關機制而獲得諾貝爾化學獎，P.Boyer和J.Walker因揭示能量分子ATP的形成過程而獲得諾貝爾化學獎。
20世紀，化學與生命科學的結合產生了壹系列在分子水平上研究生命問題的新學科，如生物化學、分子生物學、化學生物學、生物有機化學、生物無機化學、生物分析化學等。在研究生命現象的領域，化學不僅提供技術和方法，還提供理論。
(7)對人類健康的貢獻
使用藥物治療疾病是人類文明的重要標誌之壹。20世紀初，由於對分子結構和藥理作用的深入研究，藥物化學迅速發展，成為化學的壹個重要領域。1909年，德國化學家埃裏奇合成了壹種治療梅毒的特效藥。20世紀30年代以來，化學家以染料為基礎創制了壹系列磺胺類藥物，控制了多種細菌感染性疾病，特別是肺炎、流行性腦炎、細菌性痢疾等長期危害人類健康和生命的疾病。青黴素、鏈黴素、金黴素、氯黴素、頭孢菌素等各類抗生素的發明為人類健康做出了巨大貢獻。據不完全統計，在20世紀，化學家通過合成、半合成或從動物、植物和微生物中提取獲得了20000多種臨床有效的化學藥物，其中常用的有1000多種，而且這個數字還在迅速增加。
(8)對國民經濟和人類日常生活的貢獻。
化學是改善人類生活最有效、最實用的學科之壹。化學加工工業(包括化學工業、精細化工、石油化工、醫藥工業、日用化工、橡膠工業、造紙工業、玻璃和建材工業、鋼鐵工業、紡織工業、皮革工業、餐飲業等。)使用化學反應和工藝來制造產品的技術在發達國家占有最大份額。這個數字超過了美國的30%，還不包括使用化工產品的相關行業的產值，如電子、汽車、農業等。在發達國家從事研發的科技人員中，化學和化工專家約占壹半。世界上20%的專利發明都與化學有關。
人類的衣、食、住、行、用，都與數百種化學元素、數千種化合物和無數種受化學控制的制劑、材料有關。房子是用水泥、玻璃、油漆等化學物質建成的，肥皂、牙膏是日用化學品，衣服是用合成纖維制成的，用合成染料上色。飲用水必須經過化學測試以確保其質量，而食物是由化肥和農藥生產的谷物制成的。化學家也合成維生素和藥物。交通運輸更離不開化學。車輛的金屬部件和油漆顯然是化學物質。室內裝飾通常是經過化學處理的特殊塑料或皮革制品。汽車輪胎是由合成橡膠制成的。燃料油和潤滑油是含有化學添加劑的石化產品。蓄電池是化學電源。用於降低排氣系統汙染的催化轉化器，裝有由鉑、銠等物質組成的催化劑，可將汽車尾氣中的氮氧化物、壹氧化碳和未燃燒的碳氫化合物轉化為低毒物質。飛機需要用質量強、重量輕的鋁合金，還要用特殊塑料和特殊燃料。書籍、期刊和報紙是用化學家發明的墨水和化學方法生產的紙張印刷的。感光膠片是塗有感光化學物質的塑料薄片，可以被光增感，所以在曝光和用顯影劑顯影時會發生特定的化學反應。彩電和電腦顯示器的顯像管是用玻璃和熒光材料制成的，受到電子束轟擊時能發出不同顏色的光。VCD光盤是由特殊的信息存儲材料制成的。甚至體育活動中穿的跑鞋、旱冰鞋、運動服、乒乓球、羽毛球排球都離不開現代合成材料和塗層。