【整理重发】二十世纪以来无机化学的研究成果简述
作为化学研究中心的元素化学，它充满了精巧的实验、有趣的化合物和振奋人心的新发现……我们避免使用“无机化学”这个概念，因为它已经过时。——N·N·格林伍德
首先，什么是无机化学？简单来说，就是研究无机物的化学。无机物指的是不含有碳的物质（一氧化碳、二氧化碳、氰、碳化物、碳酸盐不计入其中）。一个对无机化学的定义是，无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物的性质和它们的反应进行实验研究和理论解释的科学，是化学学科中发展最早的一个分支学科。另一个来自T·Moller的定义与之类似，即“除去碳氢化合物及其大部分的衍生物外，无机化学是对其他所有元素及其化合物的性质和反应进行实验和理论解释的科学”。
在有机化学发展得愈发庞大和成熟的今天，各种精妙的分子切断技术、一个令人诧异的电环化反应，意想不到的共轭加成、硫化、烯烃复分解、成环等无不彰显出有机化学强大的生命力。福山、KCN、Phil SBaran等有机化学合成大师人物们手中的各种美妙绝伦的有机反应也使得有机领域生机勃勃。这个发展历史只有百余年的学科，已经有了很大的规模。无机化学，这个历史悠久、研究对象丰富多彩的化学，在有机化学扩张其研究领域的时候，也并非是一无所为，相反地，是硕果累累，只是其成就被有机化学的光辉遮盖了些许罢了。笔者专门去看了百度百科的定义，里面有一句原话：无机化学只是化学反应中的冰山一角，化学反应主要以有机为主。这句话显然是错误的。无机化学可以包括元素无机化学、固体材料无机化学、生物无机化学、配位化学、物理无机化学等。这篇文章就着重介绍一下进入二十世纪以来，根基深厚的无机化学领域出现的令人亮眼的新研究成果，让大家领略无机化学典雅高贵的美妙之处。另外，我还会加入中国的无机化学研究进程的表述。
首先，什么是无机化学？简单来说，就是研究无机物的化学。无机物指的是不含有碳的物质（一氧化碳、二氧化碳、氰、碳化物、碳酸盐不计入其中）。一个对无机化学的定义是，无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物的性质和它们的反应进行实验研究和理论解释的科学，是化学学科中发展最早的一个分支学科。另一个来自T·Moller的定义与之类似，即“除去碳氢化合物及其大部分的衍生物外，无机化学是对其他所有元素及其化合物的性质和反应进行实验和理论解释的科学”。
在有机化学发展得愈发庞大和成熟的今天，各种精妙的分子切断技术、一个令人诧异的电环化反应，意想不到的共轭加成、硫化、烯烃复分解、成环等无不彰显出有机化学强大的生命力。福山、KCN、Phil SBaran等有机化学合成大师人物们手中的各种美妙绝伦的有机反应也使得有机领域生机勃勃。这个发展历史只有百余年的学科，已经有了很大的规模。无机化学，这个历史悠久、研究对象丰富多彩的化学，在有机化学扩张其研究领域的时候，也并非是一无所为，相反地，是硕果累累，只是其成就被有机化学的光辉遮盖了些许罢了。笔者专门去看了百度百科的定义，里面有一句原话：无机化学只是化学反应中的冰山一角，化学反应主要以有机为主。这句话显然是错误的。无机化学可以包括元素无机化学、固体材料无机化学、生物无机化学、配位化学、物理无机化学等。这篇文章就着重介绍一下进入二十世纪以来，根基深厚的无机化学领域出现的令人亮眼的新研究成果，让大家领略无机化学典雅高贵的美妙之处。另外，我还会加入中国的无机化学研究进程的表述。
金属原子簇化学
金属原子簇（MetalClustersCompounds）指的是金属原子之间相互成键形成的多核化合物，这个定义比较老旧，不过也接近现在的定义（对于Clusters的定义，Cotton指出：“A group of the same or similar elements gathered oroccurringclosely together）。有据可查的最早的金属原子簇合物的合成是1858年的Roussin`ssalt，即K[Fe4S3(NO)7]和K[Fe2S2(NO)4]，这一全新的化合物被以其合成者的名字命名，为陆森黑盐和陆森红盐。这种盐是通过一锅法合成的。不过当时的研究尚不充分，也比较冷门，长久以来都未能搞清楚其结构。后来，卢嘉锡和林慰桢指出，黑盐阴离子是由红盐阴离子作为一个蔟单元的生成后二倍缩聚形成的。转入1935年，Brosset报道了一种钨簇合物，其阴离子为W2Cl9(3-)，阳离子为K+，W—W键长为240pm，略小于W的金属原子半径之和（W单质中W—W键为275pm）。1938年，合成了Fe2(CO)9，经测定其结构来说铁原子间距小于铁原子半径之和。后来进入二十世纪六十年代，F·A·Cotton和T·E·Haos对金属原子簇合物的定义是：“含有直接而明显键合的两个或以上的金属原子的化合物”。美国化学文摘CA的索引中提出，原子簇化合物是含有三个或三个以上互相键合或极大部分互相键合的金属原子的配位化合物。这个阶段，原子簇合物终于开始了重视性的研究。
如图是三种四核过渡金属簇合物的键价和结构
对金属原子簇合物的合成，在这个阶段也取得了较大的进步。如以很一般的底料，通入常见的保护气如氮气、氢气等，就可以达到一个魔幻化的合成效果。这个合成馆长也说过。以Rh4(CO)12为底物在异丙醇中转化为了两种不同保护气氛下的产物。两个产物的产率都在50％左右。
还有诸如一些含羰基的多核化合物的合成，这些化合物往往是随着核数增加相应增加电子的不定域性，呈现出各种色彩。羰基簇中的羰基一般来说可以有两种不同的方式与金属相结合：其一是CO分子以碳原子端基方式，其二是CO分子以桥基方式、面桥基方式与两个或更多个金属相联。奇异的是，在很多金属羰基簇中，羰基的位置和配位形态可以交换转化，不得不说是科学的奇妙。如下图。
如图，是五核心的金属羰基簇。（a）的金属核是Ni，（b）的金属核是Fe。黑色小球代表金属原子，白色代表羰基。灰色带线条小球代表碳原子。（a）向大家展示了一种多核镍羰基簇合物阴离子的结构。（b）则是一种铁羰基簇合物Fe5(CO)15C。
羰基簇的金属核数目不断被后人所累加上去，这种庞大的团簇分子展示出一种磅礴的美感，其结构上的完美协调和对价键轨道的巧妙运用让人无不叹为观止。下图就是七核心和八核心的羰基簇合物。
如图为七核心羰基铑簇合物阴离子。对过渡金属原子的配合也是无机化学的一个强大的课题。
上图中（a）是八核心的羰基铑簇合物。右边的（b）是钴羰基配合物，也是八核心的。几乎已经让人眼花缭乱了。
羰基簇合物有诸多的用途，如作为有机化学反应里的高活性催化剂，这是许多原子簇都具有的特点，因此以原子簇催化部分有机反应已经是屡见不鲜的事实了。诸如Ru3(CO)12催化水煤气的反应。羰基钌的活性至少远高于氧化铁。
[Ru3H(CO)11]-也可以催化烯烃的羰基化反应。
个别情况下，甚至簇合物还可以催化乙炔三聚直接合成苯。如Ni4(CNCMe3)7 。
金属原子簇（MetalClustersCompounds）指的是金属原子之间相互成键形成的多核化合物，这个定义比较老旧，不过也接近现在的定义（对于Clusters的定义，Cotton指出：“A group of the same or similar elements gathered oroccurringclosely together）。有据可查的最早的金属原子簇合物的合成是1858年的Roussin`ssalt，即K[Fe4S3(NO)7]和K[Fe2S2(NO)4]，这一全新的化合物被以其合成者的名字命名，为陆森黑盐和陆森红盐。这种盐是通过一锅法合成的。不过当时的研究尚不充分，也比较冷门，长久以来都未能搞清楚其结构。后来，卢嘉锡和林慰桢指出，黑盐阴离子是由红盐阴离子作为一个蔟单元的生成后二倍缩聚形成的。转入1935年，Brosset报道了一种钨簇合物，其阴离子为W2Cl9(3-)，阳离子为K+，W—W键长为240pm，略小于W的金属原子半径之和（W单质中W—W键为275pm）。1938年，合成了Fe2(CO)9，经测定其结构来说铁原子间距小于铁原子半径之和。后来进入二十世纪六十年代，F·A·Cotton和T·E·Haos对金属原子簇合物的定义是：“含有直接而明显键合的两个或以上的金属原子的化合物”。美国化学文摘CA的索引中提出，原子簇化合物是含有三个或三个以上互相键合或极大部分互相键合的金属原子的配位化合物。这个阶段，原子簇合物终于开始了重视性的研究。
如图是三种四核过渡金属簇合物的键价和结构
对金属原子簇合物的合成，在这个阶段也取得了较大的进步。如以很一般的底料，通入常见的保护气如氮气、氢气等，就可以达到一个魔幻化的合成效果。这个合成馆长也说过。以Rh4(CO)12为底物在异丙醇中转化为了两种不同保护气氛下的产物。两个产物的产率都在50％左右。
还有诸如一些含羰基的多核化合物的合成，这些化合物往往是随着核数增加相应增加电子的不定域性，呈现出各种色彩。羰基簇中的羰基一般来说可以有两种不同的方式与金属相结合：其一是CO分子以碳原子端基方式，其二是CO分子以桥基方式、面桥基方式与两个或更多个金属相联。奇异的是，在很多金属羰基簇中，羰基的位置和配位形态可以交换转化，不得不说是科学的奇妙。如下图。
如图，是五核心的金属羰基簇。（a）的金属核是Ni，（b）的金属核是Fe。黑色小球代表金属原子，白色代表羰基。灰色带线条小球代表碳原子。（a）向大家展示了一种多核镍羰基簇合物阴离子的结构。（b）则是一种铁羰基簇合物Fe5(CO)15C。
羰基簇的金属核数目不断被后人所累加上去，这种庞大的团簇分子展示出一种磅礴的美感，其结构上的完美协调和对价键轨道的巧妙运用让人无不叹为观止。下图就是七核心和八核心的羰基簇合物。
如图为七核心羰基铑簇合物阴离子。对过渡金属原子的配合也是无机化学的一个强大的课题。
上图中（a）是八核心的羰基铑簇合物。右边的（b）是钴羰基配合物，也是八核心的。几乎已经让人眼花缭乱了。
羰基簇合物有诸多的用途，如作为有机化学反应里的高活性催化剂，这是许多原子簇都具有的特点，因此以原子簇催化部分有机反应已经是屡见不鲜的事实了。诸如Ru3(CO)12催化水煤气的反应。羰基钌的活性至少远高于氧化铁。
[Ru3H(CO)11]-也可以催化烯烃的羰基化反应。
个别情况下，甚至簇合物还可以催化乙炔三聚直接合成苯。如Ni4(CNCMe3)7 。
当然了，簇合物的作用远不止于此，据报道个别簇合物还具有抗癌效果。如[Rh2(RCOO)4L](R=CH3、CH2CH3；L=Cl、CO、CNS)。Rh—Rh配位的笼形化合物可以阻抑癌细胞的滋生。
除了羰基簇，卤素也可以配位，只不过在数量上比起羰基簇来说稍逊一筹。从结构和性质特点上说，卤素具有强大的电负性，给予西格玛电子的能力不强，配体之间具有很大的斥力，造成结构不稳定，况且卤素的反键轨道能量高，不容易与金属形成d—π反馈键，即分散中心金属离子的负电荷累积能力不强。但纵然如此，卤素簇合物也是形式上丰富多彩的。如下图所给的过渡金属卤族簇合物。
其中，Re—Re形成四重键。
下图是一种Nb簇合物阳离子，很显然，六个Nb形成一个八面体，然后在八面体的每个边的对面的上方有一个氯原子。价电子数目达到了40.这种化合物很难用18e或者16e规则描述。当我们把氯原子卸载以后，就仅余下6个Nb原子，价电子数目减少到16，正好就是3c—2e键。
簇合物的意义是对传统的价键理论提出了坚实有力的挑战，人们开始认识到传统理论的不足之处，并力图改正。簇合物结构的复杂性决定了合成的困难程度，合成除了具备必要的理论知识以外，还需要足够的眼光和对试剂的巧妙选择。诸如上面所说的，这也是无机化学领域的一个潜力无穷的组成部分，正等着人们不断去开掘。
下图，是多配位氢化合物。
金属簇合物方面就写到这里了。笔者毕竟是第一次更新这种内容，所以有错误是很显然的，如果读者发现了，敬请指出。下面，我们讲述无机化合物命名法的革命。
除了羰基簇，卤素也可以配位，只不过在数量上比起羰基簇来说稍逊一筹。从结构和性质特点上说，卤素具有强大的电负性，给予西格玛电子的能力不强，配体之间具有很大的斥力，造成结构不稳定，况且卤素的反键轨道能量高，不容易与金属形成d—π反馈键，即分散中心金属离子的负电荷累积能力不强。但纵然如此，卤素簇合物也是形式上丰富多彩的。如下图所给的过渡金属卤族簇合物。
其中，Re—Re形成四重键。
下图是一种Nb簇合物阳离子，很显然，六个Nb形成一个八面体，然后在八面体的每个边的对面的上方有一个氯原子。价电子数目达到了40.这种化合物很难用18e或者16e规则描述。当我们把氯原子卸载以后，就仅余下6个Nb原子，价电子数目减少到16，正好就是3c—2e键。
簇合物的意义是对传统的价键理论提出了坚实有力的挑战，人们开始认识到传统理论的不足之处，并力图改正。簇合物结构的复杂性决定了合成的困难程度，合成除了具备必要的理论知识以外，还需要足够的眼光和对试剂的巧妙选择。诸如上面所说的，这也是无机化学领域的一个潜力无穷的组成部分，正等着人们不断去开掘。
下图，是多配位氢化合物。
金属簇合物方面就写到这里了。笔者毕竟是第一次更新这种内容，所以有错误是很显然的，如果读者发现了，敬请指出。下面，我们讲述无机化合物命名法的革命。
无机化合物命名法
最初的命名法亦即传统方法是自化学奠基开始到第一个腾飞阶段就有了，由拉瓦锡首创，后来，贝采尼乌斯做了系统的扩大化和改良。这种命名法是依据化合物的组成粒子个数比等来确定其名称的，诸如Fe2O3，在传统的命名法则里就应当是三氧化二铁，如N2O，在传统的命名法里面就应当是氧化亚氮或者说一氧化二氮。这种方法在化学起步阶段的作用是不可估量的。不过，进入十九世纪中叶以后，由于大量的配位化合物的出现，传统命名法逐渐显得捉襟见肘，于是，新的命名法就要求出现了。
1902年，B·Brauner提出了新的命名法，即将元素化合价以特定的词根来表示。他的体系如下：
a表示1；
o表示2；
i表示3；
e表示4；
an表示5；
on表示6；
in表示7；
en表示8
这一体系并未引起足够的重视，这可能和当时的学术环境有关。传统命名法依然占有优势地位，学术界尚未对传统命名法做出决心性的修正或者改变。
1909年，I·科佩尔等人提出了用阿拉伯数字来表示化合物中原子数量，由此来看的话，Fe2O3就应该被读作铁——2氧——3。后来A·斯托克认为，这一方法是很不简便的，应用于简单化合物来说还好，要是稍微复杂些，可能还不如传统方法。一战过后，由于各国建立起化学工业体系，对于化合物的需求增大，所以，用一个较好的命名法来统筹各种物质成为时势所迫。各国的研究者们都在尝试更新命名法，德国的无机化学家斯托克的努力最为显著，直至1938年，命名法改革达成了国际合作，组建了所谓的无机命名法改革委员会，归于国际纯粹和应用化学联合会统辖。先后在柏林和罗马举行了会议以后，1940年，委员会发布了无机化合物命名的官方规则，又称之为斯托克命名法。
按照这个方法，Fe2O3因为属于铁的氧化物，所以被叫做氧化铁，但铁氧化物不止一种，还有Fe3O4等，所以在名称后标注中心元素化合价。即Fe2O3被叫做氧化铁（III）。二战很快打断了命名的持续修改，直至1948年，命名法修改工作才逐渐恢复过来。这一年，弗雷尼乌斯由于专研配位化合物，所以提出了适用于配位化合物的命名法。实际上，命名法从未停止过研究。
最初的命名法亦即传统方法是自化学奠基开始到第一个腾飞阶段就有了，由拉瓦锡首创，后来，贝采尼乌斯做了系统的扩大化和改良。这种命名法是依据化合物的组成粒子个数比等来确定其名称的，诸如Fe2O3，在传统的命名法则里就应当是三氧化二铁，如N2O，在传统的命名法里面就应当是氧化亚氮或者说一氧化二氮。这种方法在化学起步阶段的作用是不可估量的。不过，进入十九世纪中叶以后，由于大量的配位化合物的出现，传统命名法逐渐显得捉襟见肘，于是，新的命名法就要求出现了。
1902年，B·Brauner提出了新的命名法，即将元素化合价以特定的词根来表示。他的体系如下：
a表示1；
o表示2；
i表示3；
e表示4；
an表示5；
on表示6；
in表示7；
en表示8
这一体系并未引起足够的重视，这可能和当时的学术环境有关。传统命名法依然占有优势地位，学术界尚未对传统命名法做出决心性的修正或者改变。
1909年，I·科佩尔等人提出了用阿拉伯数字来表示化合物中原子数量，由此来看的话，Fe2O3就应该被读作铁——2氧——3。后来A·斯托克认为，这一方法是很不简便的，应用于简单化合物来说还好，要是稍微复杂些，可能还不如传统方法。一战过后，由于各国建立起化学工业体系，对于化合物的需求增大，所以，用一个较好的命名法来统筹各种物质成为时势所迫。各国的研究者们都在尝试更新命名法，德国的无机化学家斯托克的努力最为显著，直至1938年，命名法改革达成了国际合作，组建了所谓的无机命名法改革委员会，归于国际纯粹和应用化学联合会统辖。先后在柏林和罗马举行了会议以后，1940年，委员会发布了无机化合物命名的官方规则，又称之为斯托克命名法。
按照这个方法，Fe2O3因为属于铁的氧化物，所以被叫做氧化铁，但铁氧化物不止一种，还有Fe3O4等，所以在名称后标注中心元素化合价。即Fe2O3被叫做氧化铁（III）。二战很快打断了命名的持续修改，直至1948年，命名法修改工作才逐渐恢复过来。这一年，弗雷尼乌斯由于专研配位化合物，所以提出了适用于配位化合物的命名法。实际上，命名法从未停止过研究。
硅酮、硅烷
硅被制备出来以后，对它的研究不多，到了十九世纪中期，一种新的化合物的出现刷新了人们的视野。这就是硅烷。这一年是1858年，无机化学家武勒在镍铂坩埚内加热细硅粉和镁粉的混合物，得到一种暗蓝色的金属光泽的晶体物质，这一物质后来被确证是硅化镁，即硅和镁的二元化合物。他把生成物投入盐酸中，产生一种可以在空气中自燃的气体。
由于硅和碳同主族，所以，武勒认为可能生成了类似烃类的化合物。只是，硅烷太容易挥发且和空气反应了，真空技术不发达的过去对其进行细致研究始终是困难的。在对硅烷进行彻底的研究之前的一段时间，有的化学家就制备出了含有机基团的硅化合物——硅酮。
二十世纪初，诺丁汉大学的F·S·吉平用烷基溴化镁和四氯化硅反应，得到了所谓的有机氯代硅烷，这些化合物中，有机基团和氯原子的数量是不定的。生成的化合物极易水解，产生硅醇，硅醇失水过后，产生当时被认作是酮类的物质，所以，它们被确定为硅酮。实际上，它们的组成不简单，是复杂的缩合产物。
F·S·吉平曾就碳以外的同分异构现象发表过言论，指出同分异构在氮、硅等的化合物里面也出现，1905年到1907年他发现了若干不对称的硅化合物。吉平可谓是硅化学的奠基人，他研究这些的论文多达51篇。
同时期的德国化学家斯托克发明了真空处理硅化物的技术以后，他便乘胜追击，得到了SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等的一系列化合物。随着硅原子数目的递增，化合物的活泼度也在上升，故而其与脂肪烃的对应物是有限的。他制备含有硅硅双键和硅碳双键化合物的努力最终失败。不过，斯托克的技术却意外地打开了硼化学的大门。
硅被制备出来以后，对它的研究不多，到了十九世纪中期，一种新的化合物的出现刷新了人们的视野。这就是硅烷。这一年是1858年，无机化学家武勒在镍铂坩埚内加热细硅粉和镁粉的混合物，得到一种暗蓝色的金属光泽的晶体物质，这一物质后来被确证是硅化镁，即硅和镁的二元化合物。他把生成物投入盐酸中，产生一种可以在空气中自燃的气体。
由于硅和碳同主族，所以，武勒认为可能生成了类似烃类的化合物。只是，硅烷太容易挥发且和空气反应了，真空技术不发达的过去对其进行细致研究始终是困难的。在对硅烷进行彻底的研究之前的一段时间，有的化学家就制备出了含有机基团的硅化合物——硅酮。
二十世纪初，诺丁汉大学的F·S·吉平用烷基溴化镁和四氯化硅反应，得到了所谓的有机氯代硅烷，这些化合物中，有机基团和氯原子的数量是不定的。生成的化合物极易水解，产生硅醇，硅醇失水过后，产生当时被认作是酮类的物质，所以，它们被确定为硅酮。实际上，它们的组成不简单，是复杂的缩合产物。
F·S·吉平曾就碳以外的同分异构现象发表过言论，指出同分异构在氮、硅等的化合物里面也出现，1905年到1907年他发现了若干不对称的硅化合物。吉平可谓是硅化学的奠基人，他研究这些的论文多达51篇。
同时期的德国化学家斯托克发明了真空处理硅化物的技术以后，他便乘胜追击，得到了SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等的一系列化合物。随着硅原子数目的递增，化合物的活泼度也在上升，故而其与脂肪烃的对应物是有限的。他制备含有硅硅双键和硅碳双键化合物的努力最终失败。不过，斯托克的技术却意外地打开了硼化学的大门。
稀有气体化合物
稀有气体化学可以说是从荒无人烟的学术沙漠里崛起的，这一成果打破了人们以往的某些规则化的认知，对无机化学的发展，尤其是氟化学的发展，起到了强大的助推作用。这就是稀有气体化合物。
了解稀有气体化合物合成的重要意义，首先要明白为什么稀有气体难以形成稳定化合物。稀有气体都是以单原子分子的形式存在的。稀有气体原子的电子层为闭壳结构，s轨道和p轨道均处于充满状态，电子亲和能极低，电离能很高，这决定了它们在化学反应中令人惊奇的惰性（较重的稀有气体中的价电子离核较远，因此更容易脱离原子核的束缚。稀有气体的电离能是每一个周期中最大的，这反映了它们的电子排布的稳定性，也导致了它们的化学性质不活泼）。这使得最初试图通过分离化合物来获得稀有气体的尝试都碰了钉子。
1957年，Bartlet通过使铂盐与F2相互作用，在真空器皿内得到了一种深红色粉末，容易升华，经过质谱检测，得出这种物质就是所谓的PtF6。这一化合物具有八面体结构，仅有4个d轨道电子，基态为三线态。对比氟的标准电极电势2.87V，六氟化铂的标准电极电势甚至比它还大，且其电子亲和能达到了170kcal/mol，Bartlet又把O2与PtF6在低温下混合，得到了一种含二氧基的盐。
他于是考虑到氧分子第一电离势为12.2eV，既然六氟化铂可以氧化氧分子，且氙的第一电离势仅为12.13eV，低于氧，这说明氙也可以被氧化。经过对晶格能的计算，预料化合物的晶格能可能比已合成的六氟合铂酸氧的晶格能低10kcal/mol。他于是猜测，六氟化铂和氙作用极有可能合成六氟合铂酸氙。事实上他的确成功了。这一次成功的合成让人们意识到了，原来把第八族称之为惰性气体的说法很不妥当，这种被认为是惰性的气体单质也是可能发生反应成键的。于是之后，六氟合磷酸氙、六氟合硅酸氙等化合物也接连合成出来。
至于氙的氟化物，就是一个早已有之的尝试，且成功了很多次。诸如XeF2，是通过紫外线照射干燥玻璃器皿内按照标准mol比例混合的氙和氟合成的。XeF2分子中，中心原子即Xe采取sp3d杂化，即下图：
所形成的5个杂化轨道在空间分布为三角双锥，3个孤对电子分别占据平面互成120°的位置，平面两侧的单电子杂化轨道分别与2个氟原子形成西格玛键。二氟化氙分子是直线型。
下图展示了几种氙氟化物的结构：
图片中准确描述了孤电子和成键情况。
诸如XeF4和XeF6等都是在特定条件下以特定摩尔比混合反应物得到的。如XeF4（采取sp3d2杂化）杂化图如下：
稀有气体化学可以说是从荒无人烟的学术沙漠里崛起的，这一成果打破了人们以往的某些规则化的认知，对无机化学的发展，尤其是氟化学的发展，起到了强大的助推作用。这就是稀有气体化合物。
了解稀有气体化合物合成的重要意义，首先要明白为什么稀有气体难以形成稳定化合物。稀有气体都是以单原子分子的形式存在的。稀有气体原子的电子层为闭壳结构，s轨道和p轨道均处于充满状态，电子亲和能极低，电离能很高，这决定了它们在化学反应中令人惊奇的惰性（较重的稀有气体中的价电子离核较远，因此更容易脱离原子核的束缚。稀有气体的电离能是每一个周期中最大的，这反映了它们的电子排布的稳定性，也导致了它们的化学性质不活泼）。这使得最初试图通过分离化合物来获得稀有气体的尝试都碰了钉子。
1957年，Bartlet通过使铂盐与F2相互作用，在真空器皿内得到了一种深红色粉末，容易升华，经过质谱检测，得出这种物质就是所谓的PtF6。这一化合物具有八面体结构，仅有4个d轨道电子，基态为三线态。对比氟的标准电极电势2.87V，六氟化铂的标准电极电势甚至比它还大，且其电子亲和能达到了170kcal/mol，Bartlet又把O2与PtF6在低温下混合，得到了一种含二氧基的盐。
他于是考虑到氧分子第一电离势为12.2eV，既然六氟化铂可以氧化氧分子，且氙的第一电离势仅为12.13eV，低于氧，这说明氙也可以被氧化。经过对晶格能的计算，预料化合物的晶格能可能比已合成的六氟合铂酸氧的晶格能低10kcal/mol。他于是猜测，六氟化铂和氙作用极有可能合成六氟合铂酸氙。事实上他的确成功了。这一次成功的合成让人们意识到了，原来把第八族称之为惰性气体的说法很不妥当，这种被认为是惰性的气体单质也是可能发生反应成键的。于是之后，六氟合磷酸氙、六氟合硅酸氙等化合物也接连合成出来。
至于氙的氟化物，就是一个早已有之的尝试，且成功了很多次。诸如XeF2，是通过紫外线照射干燥玻璃器皿内按照标准mol比例混合的氙和氟合成的。XeF2分子中，中心原子即Xe采取sp3d杂化，即下图：
所形成的5个杂化轨道在空间分布为三角双锥，3个孤对电子分别占据平面互成120°的位置，平面两侧的单电子杂化轨道分别与2个氟原子形成西格玛键。二氟化氙分子是直线型。
下图展示了几种氙氟化物的结构：
图片中准确描述了孤电子和成键情况。
诸如XeF4和XeF6等都是在特定条件下以特定摩尔比混合反应物得到的。如XeF4（采取sp3d2杂化）杂化图如下：
氙的氟化物都是会侵蚀玻璃的，尤其是在含水分的状况下。遇到大量水过后，氙氟化物迅速水解为氙和氟化氢等，六氟化氙稍有不同。
人们认为，氙这样的气体只能够和电负性较大的原子成键，诸如氧和氟等，事实上，氙和碳、氮等也可以形成化学键，甚至是和金。二氟化氙蒸汽和三氟甲基自由基发生等离子诱导效应，生成一种白色易挥发的固体Xe(CF3)2。
[C6F5XeClXeC6F5][AsF6]，这一化合物中含有Xe—C键
[Xe2]+[Sb4F21]-
原子半径较小的稀有气体始终没有产生稳定的共价化合物，如氦和氖，氩有报道一种叫做氟氩化氢的化合物在芬兰合成。化学家把氩在碘化铯上冷却到接近0K，使之结成固体，然后导入氟化氢，以紫外线照射，经过红外光谱分析，发现氢原子、氟原子、氩原子之间已经产生了化学键。这标志着氩的化合物的出现。只是这个化合物太不稳定，很快就分解为氩和氟化氢。氟氩化氢中原子通过3c-4e键结合，类似于HF2-。
氟氩化氢
氟氩化氢的合成被发表在了《Nature》杂志上面。
人们认为，氙这样的气体只能够和电负性较大的原子成键，诸如氧和氟等，事实上，氙和碳、氮等也可以形成化学键，甚至是和金。二氟化氙蒸汽和三氟甲基自由基发生等离子诱导效应，生成一种白色易挥发的固体Xe(CF3)2。
[C6F5XeClXeC6F5][AsF6]，这一化合物中含有Xe—C键
[Xe2]+[Sb4F21]-
原子半径较小的稀有气体始终没有产生稳定的共价化合物，如氦和氖，氩有报道一种叫做氟氩化氢的化合物在芬兰合成。化学家把氩在碘化铯上冷却到接近0K，使之结成固体，然后导入氟化氢，以紫外线照射，经过红外光谱分析，发现氢原子、氟原子、氩原子之间已经产生了化学键。这标志着氩的化合物的出现。只是这个化合物太不稳定，很快就分解为氩和氟化氢。氟氩化氢中原子通过3c-4e键结合，类似于HF2-。
氟氩化氢
氟氩化氢的合成被发表在了《Nature》杂志上面。
还有氪。氪的化合物合成时间稍晚于氙化合物。氪的价层全充满，过去人们认定其不可能具有反应活性，产生共价化合物，可是，后来，通过将氪与氟在放电管内低温放电，得到了二氟化氪。二氟化氪在低温下释放出原子氟和自由基KrF，发生链式反应，不断分解。二氟化氪是很强的氧化剂，可以和水反应。甚至能将探测装置内的氯化银中的氯离子氧化为三氟化氯和五氟化氯。
上图为放电法合成二氟化氪的反应装置
生成二氟化氪的反应的热效应为正数，即14.4kcal/mol，为吸热反应。
上图为放电法合成二氟化氪的反应装置
生成二氟化氪的反应的热效应为正数，即14.4kcal/mol，为吸热反应。
综上所述，稀有气体化合物的合成带来了这个领域新的生机，也给无机化学其他的领域推进带来了动力。诸如高溴酸根起初一直碍于热力学缘故无法获得，后来，人们尝试二氟化氙氧化溴酸盐水溶液法，得到了高溴酸盐。也正是因为了这些化合物，所以，零族不再是惰性的，只是稀有的。
无机晶体材料
激光技术是一项新技术，发轫于二十世纪六十年代，且在日后的三十年内获得了很大程度上的发展。激光技术堪称是传统光学技术的革命性成就，激光光束具有在方向性、相干性、单色性和高储能性等方面的突出优秀性能，以至于它不再是实验室内的东西，它在医学、国防、工农业等领域都有极为广泛的应用。
激光的发展，与晶体之间有密不可分的联系，晶体具有非线性光学效应。原因在于，激光器本身只提供了一个高强度光源，只有对该光源进行一定的变频、调频、调相、调整偏振方向以后才能作为信心传递媒介或者是能源。这一任务，多是由一些非线性光学晶体来完成的，这类晶体的地位也是与日俱增，寻找性能优良、频谱更宽的新型材料，就成为无机材料研究的重点。
七十年代，就有人制备出了苯基衍生物的晶体，发现了其的很多光学优点，诸如间位硝基苯胺、2,4—二硝基苯胺基丙酸甲酯（MAP）晶体等，它们有很大的倍频系数。福建物质结构研究所的水溶液生长组培育出了磺基水杨酸二钠晶体，获得了中科院科学进步三等奖。卢嘉锡等人由把目光投向亚硝酸钠，指出亚硝酸钠的线性和非线性光学系数的强各向异性，这和亚硝酸根离子中容易极化的π电子有关。卢嘉锡进一步指出，含有共轭π键的阴离子基团容易被阳离子诱发，产生较大的偶极矩。纵然很多有机化合物也具有共轭π键，然而很多有机物无法在高温、高氧化气氛下工作，制约了有机激光材料的发展。这也给无机材料带来了一个很大的机会。
在他们之前，苏联的科学家发表了关于硼酸盐晶体结构的综述论文，卢嘉锡即刻便通过这一论文来确定无对称中心又可能具有类芳香性环形共轭π键结构的硼酸盐体系化合物作为研究对象。
中国无机材料学先驱者之一，卢嘉锡
激光技术是一项新技术，发轫于二十世纪六十年代，且在日后的三十年内获得了很大程度上的发展。激光技术堪称是传统光学技术的革命性成就，激光光束具有在方向性、相干性、单色性和高储能性等方面的突出优秀性能，以至于它不再是实验室内的东西，它在医学、国防、工农业等领域都有极为广泛的应用。
激光的发展，与晶体之间有密不可分的联系，晶体具有非线性光学效应。原因在于，激光器本身只提供了一个高强度光源，只有对该光源进行一定的变频、调频、调相、调整偏振方向以后才能作为信心传递媒介或者是能源。这一任务，多是由一些非线性光学晶体来完成的，这类晶体的地位也是与日俱增，寻找性能优良、频谱更宽的新型材料，就成为无机材料研究的重点。
七十年代，就有人制备出了苯基衍生物的晶体，发现了其的很多光学优点，诸如间位硝基苯胺、2,4—二硝基苯胺基丙酸甲酯（MAP）晶体等，它们有很大的倍频系数。福建物质结构研究所的水溶液生长组培育出了磺基水杨酸二钠晶体，获得了中科院科学进步三等奖。卢嘉锡等人由把目光投向亚硝酸钠，指出亚硝酸钠的线性和非线性光学系数的强各向异性，这和亚硝酸根离子中容易极化的π电子有关。卢嘉锡进一步指出，含有共轭π键的阴离子基团容易被阳离子诱发，产生较大的偶极矩。纵然很多有机化合物也具有共轭π键，然而很多有机物无法在高温、高氧化气氛下工作，制约了有机激光材料的发展。这也给无机材料带来了一个很大的机会。
在他们之前，苏联的科学家发表了关于硼酸盐晶体结构的综述论文，卢嘉锡即刻便通过这一论文来确定无对称中心又可能具有类芳香性环形共轭π键结构的硼酸盐体系化合物作为研究对象。
中国无机材料学先驱者之一，卢嘉锡
卢嘉锡带领的研究团队合成了许多偏硼酸盐化合物，并在BaB2O4—Na2B2O4、BaB2O4—K2B2O4等体系中获得了倍频系数为ADP的4~5倍的样品。对于高温相的偏硼酸钡晶体结构已经测定完成，它具有（B3O6）3-的六元环共轭π键基团，从空间群来看是具有对称中心的，低温下的BaB2O4—Na2B2O4体系的红外光谱与高温相偏硼酸钡是差别不大的。只是，意外的是低温偏硼酸钡粉末衍射图谱的指标化结果所规定的空间群使得人们认为在这一体系中具有强倍频效应的物质被认为是偏硼酸钡钠，直至后来才修正了这一错误，指出低温粉末中强倍频物质其实就是偏硼酸钡。
偏硼酸钡的相变温度是920℃，钠盐是助熔剂，与偏硼酸钡形成共晶体系。卢嘉锡使用了适量的Na2O和Na2B2O4助熔剂，培育出了2×4×6mm³和2×4×8mm³的偏硼酸钡单晶体。通过培养出来的单晶晶体精确测定偏硼酸钡的晶体结构，才得以纠正前期认为低温相偏硼酸钡具有对称中心的失误。此后就确定了BBO是优良的紫外倍频晶体。BBO晶体是迄今为止能输出最短相干光波长、倍频效应最大、抗光损能力很高、调谐温度半宽度最宽的紫外非线性光学晶体。正因为这些特点，BBO晶体才被国际公认为应用价值最高的紫外倍频、和频晶体，它还被用用于激光光参量振荡器中。这一研发成果1983年底通过了中科院组织的成果鉴定，1984年获中科院科技进步特等奖。1987年，十大激光高技术产品中，它位列第四。目前，正带来可观的收入。
偏硼酸钡的相变温度是920℃，钠盐是助熔剂，与偏硼酸钡形成共晶体系。卢嘉锡使用了适量的Na2O和Na2B2O4助熔剂，培育出了2×4×6mm³和2×4×8mm³的偏硼酸钡单晶体。通过培养出来的单晶晶体精确测定偏硼酸钡的晶体结构，才得以纠正前期认为低温相偏硼酸钡具有对称中心的失误。此后就确定了BBO是优良的紫外倍频晶体。BBO晶体是迄今为止能输出最短相干光波长、倍频效应最大、抗光损能力很高、调谐温度半宽度最宽的紫外非线性光学晶体。正因为这些特点，BBO晶体才被国际公认为应用价值最高的紫外倍频、和频晶体，它还被用用于激光光参量振荡器中。这一研发成果1983年底通过了中科院组织的成果鉴定，1984年获中科院科技进步特等奖。1987年，十大激光高技术产品中，它位列第四。目前，正带来可观的收入。
BGO，是Bi2O3—GeO2体系化合物的总称，也就是所谓的锗酸铋的缩写形式。目前，也特指其中的Bi4Ge3O12。这种BGO是一种闪烁晶体，无色透明，当具有能量的电子、γ射线或者带电粒子穿过BGO时，它就自动发出蓝绿色荧光，记录荧光点位置和强度，凭借这一纪录可计算出入射电子、伽马射线等的能量和位置。BGO被作为高能粒子探测器。
七十年代初，美国的Raytheon公司研究部的科学家Weber和Monchamp把BGO作为固体激光工作物质研究它的光谱性质，另有一些研究部门有兴趣于X射线增强屏和闪烁材料。Weber建造了一台X射线激发荧光光谱仪。众所周知，Bi3+具有激发磷光体的效用，在磷光体中，Bi3+的浓度很低，如果高了可能会造成荧光淬灭。BGO中含有如此之高的Bi3+浓度，是否也会有荧光呢？Weber决定实验。
结果他发现了，BGO在光和X射线照射下于室温中发出强光，结合它能对射线的高阻挡和其他物理化学优良性质，又不潮解等，他大胆地预言了BGO作为新一代闪烁体的光辉前程，这也揭开了BGO在核物理、核医学、核工业领域的应用序幕。
七十年代初，美国的Raytheon公司研究部的科学家Weber和Monchamp把BGO作为固体激光工作物质研究它的光谱性质，另有一些研究部门有兴趣于X射线增强屏和闪烁材料。Weber建造了一台X射线激发荧光光谱仪。众所周知，Bi3+具有激发磷光体的效用，在磷光体中，Bi3+的浓度很低，如果高了可能会造成荧光淬灭。BGO中含有如此之高的Bi3+浓度，是否也会有荧光呢？Weber决定实验。
结果他发现了，BGO在光和X射线照射下于室温中发出强光，结合它能对射线的高阻挡和其他物理化学优良性质，又不潮解等，他大胆地预言了BGO作为新一代闪烁体的光辉前程，这也揭开了BGO在核物理、核医学、核工业领域的应用序幕。
碳原子簇的新发展
有机化学是确立在碳的基础之上的，可以说碳是很早就被熟知了，然而这仅限于宏观视角下碳的化合物或者说碳的一些简单性质。高温条件下碳单质（石墨）的一些化学性质和物理性质的研究是在二十世纪才逐步成型的。碳在强激光脉冲照射下或者高真空加热会变为气态，在体系中充溢着带电或者不带电的碳原子簇和单个碳原子，其中有C6、C60、C28、C76、C50等许多的碳原子团，有的是球状，有的是不规则的。
如图是碳（石墨）蒸汽中碳离子组分的分布图
有机化学是确立在碳的基础之上的，可以说碳是很早就被熟知了，然而这仅限于宏观视角下碳的化合物或者说碳的一些简单性质。高温条件下碳单质（石墨）的一些化学性质和物理性质的研究是在二十世纪才逐步成型的。碳在强激光脉冲照射下或者高真空加热会变为气态，在体系中充溢着带电或者不带电的碳原子簇和单个碳原子，其中有C6、C60、C28、C76、C50等许多的碳原子团，有的是球状，有的是不规则的。
如图是碳（石墨）蒸汽中碳离子组分的分布图
富勒烯是一个很多人熟知的化合物，也有叫它足球烯的，这是由于其分子结构如同一个足球，它是六十个碳原子结合在一起形成的团簇分子——C60，每个碳原子采取sp杂化结合，由双键连接，整个蔟由二十个六元环是十二个五元环组成。提出存在这种分子到具体合成和表征经历了一个相对坎坷的过程，感兴趣的可以看一下百科上面的讲述，已经十分完全了。最初，科学家通过激光汽化石墨靶，以氦气流稀释产生的气态碳原子，在一个冷阱内捕集所得到的产物，这些碳原子在高温下重组，形成了几十个到几百个不等的碳原子簇，C60就是其中一种，且十分稳定。由于C60廉价易得、容易提纯，所以它被研究的最多。
C60也叫巴基球，还有C70，这种分子近似于橄榄球。二十世纪后期，Kratschmer通过甲苯淋洗等方式分离出常量的C60和C70。同时期的Hawkins得到了第一种富勒烯衍生物，即[C60(OsO4)(4-CH3C(CH3)2C5H5N)2]，并完成了晶体结构解析，证实C50也是球形结构。如果说十九世纪提出碳的价键理论和苯的凯库勒结构是碳化学的两个重要阶段，这一次发现C60球形结构又将会是一次新的里程碑。C60具有封闭笼型，笼中可以放置金属原子，以改变C60的部分性质，另外，还有科学家成功地获得了一种新奇的化合物，即C60Si60。这一分子也是球形的，还是内外双层体。
碳原子球
C60也叫巴基球，还有C70，这种分子近似于橄榄球。二十世纪后期，Kratschmer通过甲苯淋洗等方式分离出常量的C60和C70。同时期的Hawkins得到了第一种富勒烯衍生物，即[C60(OsO4)(4-CH3C(CH3)2C5H5N)2]，并完成了晶体结构解析，证实C50也是球形结构。如果说十九世纪提出碳的价键理论和苯的凯库勒结构是碳化学的两个重要阶段，这一次发现C60球形结构又将会是一次新的里程碑。C60具有封闭笼型，笼中可以放置金属原子，以改变C60的部分性质，另外，还有科学家成功地获得了一种新奇的化合物，即C60Si60。这一分子也是球形的，还是内外双层体。
碳原子球
缺电子化学的研究——硼烷以及碳代硼烷
1879年，F·琼斯用氧化硼和镁反应得到了硼化镁，过后，他把硼化镁投入盐酸之中，水解，产生一种极易自燃的气体。这种气体后来经由稀有气体化学的奠基人拉姆塞以及哈特菲尔的确定，证实其是一种硼氢化物的混合物，混合气体用液态空气或者干冰可以冷凝下来，成为无色液体。
好奇害死猫，但不会害死化学家。A·斯托克意识到，硼的电子结构可能会导致其生成许多有趣的氢化物，基于这样的好奇心，他开始了研究，并且一直持续了下去。最初合成的硼烷就是乙硼烷，其原子个数比和乙烷等同，结构也一样，只是，硼缺少足够的电子以维持那样的空间结构。早期对这一异常的解释是，电子是按照离子分布的，但斯托克通过实验有力证实了这一说法全无根据可言。也有说法指出，硼产生化学键的时候，K层电子也会参与进来，但这是一种其他化合物中不存在的现象。鲍林指出可能是具有单电子键，路易斯认为可能有无电子键等。1921年W·狄尔泰提出一种通过两个氢原子成键而不去注意电子位置的不确定形式，也有一个理论认为，硼原子之间可能具有双键。
所有的提法都有各种各样的缺陷和不足之处。实验揭示，其中两个氢原子须以一种与其他氢原子稍微不同的方式成键。基于这个原因，斯托克以前的学生提出，硼烷可能是不饱和多元酸。希金斯提出了一种成桥氢原子的共振结构。这个理论被推广到了硼氢化铍、氢化铍和氢化铝。
1879年，F·琼斯用氧化硼和镁反应得到了硼化镁，过后，他把硼化镁投入盐酸之中，水解，产生一种极易自燃的气体。这种气体后来经由稀有气体化学的奠基人拉姆塞以及哈特菲尔的确定，证实其是一种硼氢化物的混合物，混合气体用液态空气或者干冰可以冷凝下来，成为无色液体。
好奇害死猫，但不会害死化学家。A·斯托克意识到，硼的电子结构可能会导致其生成许多有趣的氢化物，基于这样的好奇心，他开始了研究，并且一直持续了下去。最初合成的硼烷就是乙硼烷，其原子个数比和乙烷等同，结构也一样，只是，硼缺少足够的电子以维持那样的空间结构。早期对这一异常的解释是，电子是按照离子分布的，但斯托克通过实验有力证实了这一说法全无根据可言。也有说法指出，硼产生化学键的时候，K层电子也会参与进来，但这是一种其他化合物中不存在的现象。鲍林指出可能是具有单电子键，路易斯认为可能有无电子键等。1921年W·狄尔泰提出一种通过两个氢原子成键而不去注意电子位置的不确定形式，也有一个理论认为，硼原子之间可能具有双键。
所有的提法都有各种各样的缺陷和不足之处。实验揭示，其中两个氢原子须以一种与其他氢原子稍微不同的方式成键。基于这个原因，斯托克以前的学生提出，硼烷可能是不饱和多元酸。希金斯提出了一种成桥氢原子的共振结构。这个理论被推广到了硼氢化铍、氢化铍和氢化铝。
关于对乙硼烷结构的解释，1945年是一个新的起点。这一年，K·S·皮策采用了质子化双键的理论，指出，乙硼烷中存在两个正常的共价双键，双键含有两个浸在键中电子云内的质子，硼原子就带有一个负电荷。其同时，罗伯特·朗德尔在其缺电子键的理论表述中，提出一种新的B—B键，两个氢原子分别与一个硼原子形成半个键。这个理论和皮策的很相似，不过没考虑质子；也与希金斯的理论相似，但没考虑共振。这一理论后来也做了相应的扩张。
给硼烷结构定下最后的结论的是利普斯科姆，他是无机化学大师，也是卢嘉锡的同学。他通过X射线衍射技术和鲍林的共振理论，完美地解释了硼烷的结构问题。1957年，利普斯科姆在分析已知硼烷结构的基础上，提出以拓扑法判断。他指出，硼烷中除了含有正常的二中心二电子键（2c—2e），即B—B键和B—H键，还存在多中心键，即三中心二电子键（3c—2e），它们是硼和氢的桥键。利普斯科姆的理论中，硼烷中除了单个硼原子形成一个B—H端点键外，还存在硼桥键和额外的B—H键的部分或者全部。综合来说，拓扑法就是计算硼烷中这四种键的个数来确定硼烷的具体结构。但这一方法相当于把一个立体的硼烷摊在纸面上探讨，对于封闭硼烷不适用。这个缺陷是后来1971年Wade提出了所谓的骨架成键电子对理论后，才解决的。
给硼烷结构定下最后的结论的是利普斯科姆，他是无机化学大师，也是卢嘉锡的同学。他通过X射线衍射技术和鲍林的共振理论，完美地解释了硼烷的结构问题。1957年，利普斯科姆在分析已知硼烷结构的基础上，提出以拓扑法判断。他指出，硼烷中除了含有正常的二中心二电子键（2c—2e），即B—B键和B—H键，还存在多中心键，即三中心二电子键（3c—2e），它们是硼和氢的桥键。利普斯科姆的理论中，硼烷中除了单个硼原子形成一个B—H端点键外，还存在硼桥键和额外的B—H键的部分或者全部。综合来说，拓扑法就是计算硼烷中这四种键的个数来确定硼烷的具体结构。但这一方法相当于把一个立体的硼烷摊在纸面上探讨，对于封闭硼烷不适用。这个缺陷是后来1971年Wade提出了所谓的骨架成键电子对理论后，才解决的。
1936年，H·C·Brown在阅读了斯托克的硼烷化学著作以后，也把研究硼烷作为自己的主攻，在他的努力下，碳取代硼烷也成功被制备出来了。为此他获得了1979年的诺贝尔化学奖。1965年，Hawthorne合成了夹心金属碳硼烷，把硼化学和有机金属化学联系起来，且进一步推动了硼烷衍生物的研究。所谓的碳硼烷，顾名思义，就是碳取代硼烷。比较稳定的一种碳硼烷化合物是1,2-闭合式-二碳代十二硼烷，即邻—碳硼烷。于1963年被合成。癸硼烷衍生物被认为对热不稳定，可是这一化合物的合成打破了人们的认识。研究团队公布了它的一般性合成方法。
1,2-闭合式-二碳代十二硼烷的球棍模型
1,2-闭合式-二碳代十二硼烷的球棍模型
中国的无机化学研究
众所周知的是，近代中国的自然科学是很落后的，十九世纪中国几乎没有任何的化学实验室和化学科研团队。十九世纪下半叶，开明地主阶级实施变革，在不变动封建君主专制和纲常名教的基础之上，招徕外国的技术和科学，即所谓的“中学为体，西学为用”指导思想。外国书刊被不断引入中国以后，各种化学元素被套上了中国的汉字，这可以说是一次革命性的变化。较高等级的学校课堂被准许教授自然科学内容，其中就有化学。后来陆续加入了基本的分析技能的学习。民国成立以后，自然科学才开始迟缓的发展。
由于民国政府对科研的重视，初期的中国无机化学研究是有一定起色的，论文几十篇，大都涉及无机原料的分析和分离，以及若干简单无机物的制备和定性的表征。至于无机化学的基础研究可以说是空白一片。1932年，中国化学会成立，这以后，无机化学研究才算有了一点样子，只是仍然很落后和迟滞，兼之抗日战争和解放战争的影响，中国无机化学与西方落后不止一点。
众所周知的是，近代中国的自然科学是很落后的，十九世纪中国几乎没有任何的化学实验室和化学科研团队。十九世纪下半叶，开明地主阶级实施变革，在不变动封建君主专制和纲常名教的基础之上，招徕外国的技术和科学，即所谓的“中学为体，西学为用”指导思想。外国书刊被不断引入中国以后，各种化学元素被套上了中国的汉字，这可以说是一次革命性的变化。较高等级的学校课堂被准许教授自然科学内容，其中就有化学。后来陆续加入了基本的分析技能的学习。民国成立以后，自然科学才开始迟缓的发展。
由于民国政府对科研的重视，初期的中国无机化学研究是有一定起色的，论文几十篇，大都涉及无机原料的分析和分离，以及若干简单无机物的制备和定性的表征。至于无机化学的基础研究可以说是空白一片。1932年，中国化学会成立，这以后，无机化学研究才算有了一点样子，只是仍然很落后和迟滞，兼之抗日战争和解放战争的影响，中国无机化学与西方落后不止一点。
1949年以后，新中国对科学研究的重视程度很高，1956年，中共中央为了发展科学技术，制定了“十二年科学技术发展规划”，有力促进了各个学科的发展。无机化学研究者不再是只着眼于无机原料的分析和定性测定的目标，转入对无机化合物进行较有系统的定量和基础研究。在无机合成、配位化学和稀有元素几个方面发表的论文，达到340多篇，其中有一些实际上已经达到了国际水平。