知名人物 忻新泉人物简介
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知名人物 忻新泉人物简介
·忻新泉
忻新泉，无机化学家与化学教育家。他领导的课题组建立了固相配位化学反应研究的新领域，与他的合作者们一起开拓了含硫原子簇化合物的三阶非线性光学性研究。此外，他为中国计算机化学的科研、教学发展起了带动作用，是开展计算机辅助化学教学的发起人之一。
忻新泉1935年1月29日出生于上海，祖籍浙江宁波。1953年考入南京大学，就读化学系，成绩优秀。1956年被戴安邦教授选派到复旦大学学习无机化学络合物课程，为南大建立无机化学专业作准备。次年返校，开设络合物实验课程。10月份去南京化工厂劳动一年。1958年返校赶上“大跃进”，带学生建设校办工厂。直到1960年教学秩序稍为稳定，方开始从事一年级基础课实验教学。在这段时间内，结合教学工作，他先后发表了多篇论文，具有代表性的有“原子能级式——一张新型的周期表”“氢氧化物溶解度的规律性”等。1962年南京大学建立络合物化学研究室，他被选为第一批工作人员。从此开始了以科研为主、兼顾教学的学术生涯。1963—1965年这段时间，从事络合物反应动力学研究。“文化大革命”开始后，一切处于停顿。
十年固氮(1972—1982)
基础研究经过1966—1971年漫长时间的停顿后，“化学模拟生物固氮”被中科院选中立项，引起众多科学家的关注。忻新泉参加了这一工作。十年固氮已成为历史，虽然未取得突破性进展，但还是培养了一些学术骨干。忻新泉在固氮研究中有两方面值得一提：
1.70年代后，国内外文献都认为固氮酶的活性中心是Mo原子。忻新泉在分析了化学与生化实验的基础上独抒己见，认为固氮酶吸附N2中心是由2个铁原子组成，而这一观点与1992年解得的固氮酶结构中“2个铁可能是N2吸附活化中心”吻合较好。
2.1975年，忻新泉提出了工业合成氨催化剂的氮活化中心是由α-Fe(Ⅲ)晶面上的7个铁原子组成。
“十年固氮”对忻新泉后来的研究工作不无影响，无论是固相合成含Mo-S原子簇化合物，还是计算机化学研究，都与之有关。
计算机化学(1975—1990)
为了阐明α-Fe表面上的七铁原子簇活化氮中心模型，忻新泉想到了借助量子化学方法计算分子氮的活化。他开始向其夫人宋满英学习计算机。当时南大的Pallas计算机是第二代电子管混合型计算机，使用纸带输入，上机自己操作。在机房工作人员的帮助下，他很快学会了编程和操作，并在计算机上第一次计算了Fe原子上H的活化。该论文发表在1977年的《科学通报》上。其后又计算了七铁原子簇活化氮分子等多项工作。在进一步熟悉计算机的基础上，他预见到计算机更有前景的功能不是数值运算，而是非数值运算。于是就在这一台混合型计算机上开始了非数值运算在化学中的应用探索，其中包括了“有机化合物最佳合成路线的选择”、“计算机辅助化学教学”、“化学图形结构式表达”等。这部分工作，在1980年《化学通报》上发表的“计算机——化学工作者的助手”一文中都有所反映。
1986年忻新泉招收了第一个计算机化学研究生洪汇孝，指导开展了结构解析专家系统系列研究，成果分别在J.Chem.Inf.Computer Sci.等刊物上发表。
忻新泉的研究生吴沛成利用学习的计算机知识，与工厂实际相结合，在工艺参数调优方面做出了突出贡献，取得了巨大经济效益。
固相配位化学反应研究
气相色谱仪(GC)在有机、分析、物化中广泛使用，惟独无机体系应用极少。忻新泉在协助戴安邦指导第一个博士研究生汪信时，用GC法研究配合物热分解，获得了差热、热重、量热法等所无法获得的信息，特别是可以确定释放气体的种类和计量。在此基础上，发现很多配合物在与其他化合物共存时能降低分解温度，由此建立了固相配位化学反应研究方向。
固相配位化学反应是研究在室温或近室温条件下发生的固-固反应。忻新泉及其小组在探索室温固相反应机理、合成、应用等方面的贡献，可归纳为如下4个方面：
1.固相配位化学反应基础研究
传统的观念认为无机化合物的固-固反应必须在高温进行。例如：1984年A.R.West的专著Solid State Chemistry and its Application;1993年A.Bellis等写的Teaching General Chemisry，A Materials Science Companion中都有这一观点。其原因是固-固相间的扩散速度极慢，只有高温时扩散加快才能反应。正是由于这种想法，长期以来束缚了无机化学家研究温和条件下的固-固反应。忻新泉和他的小组系统地研究了各种类型的固-固反应体系，研究了固、液相反应产物的差异。例如，4-甲基苯胺与CoCl2·6H2O的反应，只需将二者混合，颜色即刻由红变蓝，引起了许多人的惊讶。但同样的这一反应体系，在水溶液中即使加热煮沸也不反应。
在分析晶体结构与固-固反应的关系后，指出分子晶体结构和低维结构化合物由于分子间或层间距较大，易于扩散，反应分子或原子有较好的接触机会，因此分子化合物和低维结构化合物有可能在温和条件下，发生固-固反应。
研究中发现固-固反应有其特有规律，不同于溶液中的反应。例如，固-固反应具有：①潜伏期;②分步反应;③嵌入反应;④无化学平衡;⑤拓朴化学控制原理等。其中无化学平衡据他说是与姚天扬教授讨论时受到的启发。
研究固-固反应机理时，证明温和条件下的固-固反应机理经过四个阶段：扩散—反应—成核—生长，不同的反应体系控制步骤不同。
2.低热固相反应在合成化学中的应用
合成新原子簇化合物。采用固-固反应法合成新原子簇化合物200多个，确定晶体结构的化合物有近100个。其中有代表性的[Mo8Cu12S32]4-含有20个金属原子，是最大的含硫原子簇化合物中的一个。
合成固配化合物。这是一类在溶液中和高温下都不能存在的介稳态化合物，只能由低热固相反应方法合成，其中包括了固配化合物、弱配化合物、嵌入化合物、中间态化合物等。
此外，还合成了新的配合物、多酸化合物等20余个。
3.低热固相反应与材料
原子簇三阶非线性光学性。与新加坡国立大学物理系施舒博士、季伟博士、哈工大物理系宋瑛林教授等人合作，研究了原子簇化合物三阶非线性光学性，将非线性光学材料的研究从原先的无机氧化物及含氧酸盐、半导体、有机化合物、高分子聚合物、配位化合物，C60等扩展到原子簇化合物。
纳米材料研究。固-固反应发生在接触点，由于固相中短程扩散及生成的副产物盐的包围。因此固-固反应很容易生成纳米材料。他的研究生贾殿赠、李峰等人在此基础上制备了几十种粒晶均匀的纳米化合物，改变条件可以控制粒子大小。该方法为纳米材料的合成提供了一个新途径。
此外，固相反应在制备各种磷酸盐材料方面也取得了许多有意义的结果。
4.应用探索
低热固相化学反应：不使用溶剂，具有环境友好及独特的节能、高效、无污染或少污染、工艺过程简单等优点，有可能为绿色合成化学做出贡献。他培养的研究生汪信、高逢君等人在这方面做了探索，取得了较好的经济效益。
综上所述可以看出，忻新泉在建立室温(近室温)固相化学反应体系研究的贡献有：从体系的发掘、结构与反应性、固相反应规律、合成、性质、应用、开发等多方面开展了研究，初步构成了一个较为完整的体系。曾多次获得国家教委科技进步一等奖、二等奖。他在国内外的讲学受到普遍重视和欢迎。
教书育人
虽然忻新泉是专职科研编制，但他认为：“身在高校，当然要教学”。1975年开始使用计算机时，他就注意到用计算机为化学教学服务，在Pallas机上用机器语言开发了辅助教学程序、模拟化学实验程序、有机物合成路线程序等。
忻新泉是我国最早从事计算机化学研究的工作人员之一。1977年南京大学化学系第一届研究生的化学课程中就设置了计算机化学，由他主讲该课程一直到1993年。他编写的教材《计算机在化学中的应用》1986出版后，在许多大学化学系中广泛采用，作为主要教材和参考书。
忻新泉开展了计算机辅助化学教学研究。1981年南京大学化学系引进了3台TRS-80微机，他就和张海燕合作开发微机上的化学实验，并在国内各种会议上演示了20余次，为发展我国计算机辅助化学教学做了宣传示范工作。1987年他主持开发的“高档精密仪器模拟实验”获得了国家教委科技进步二等奖。同年在教委的支持下，他组织了全国第一次计算机辅助化学教学程序编写协作组，参加的高校有60多所，教师200余人。1993年，组织了第二次“计算机辅助化学教学软件”协作组，他是我国计算机辅助化学教学的带头人。
在长达40余年的学术和教学生涯中，忻新泉在国内外刊物上发表论文300余篇，科研、教学两方面获得国家级、部、省级奖励12次。他培养的研究生，同样为国家做出贡献。有国家“五一劳动奖章”获得者、国家级优秀教师、中科院“百人计划”带头人、国家杰出青年基金获得者等。此外，还有获得省、部级奖励多人。这与他崇尚领先，鼓励创新的教学思想有一定关系，用他自己的话说“科学研究就是要走自己的路”。
忻新泉为人宽厚，关心学生成长，乐于助人。有的学生由于实验技术问题，被原导师除名或不再深造，他接受后根据各人特长，把他们培养成优秀的人才。对待学生一视同仁，不管他(她)的能力如何，只要要求合理，他都像对待自己子女一样，尽力帮助。因此，他的学生无论在何方，都与他保持密切联系。
忻新泉深刻理解一个人的能力是有限的，最聪明也只是一个脑袋两只手。要做好工作，必须充分发挥每个人的积极性，取长补短。他说固相配位化学反应以及计算机化学工作，是集体的工作，他只是把每个人的贡献汇总在一起。他很感谢夫人宋满英承担了全部家务和子女教育，保证了他把全部精力投入工作。
简历
1935年1月29日 出生于上海市。
1953—1957年 南京大学、复旦大学化学系学习。
1957—1978年 南京大学助教。
1978—1981年 南京大学讲师。
1982—1983年 美国Georgetown大学化学系访问学者。
1982—1984年 南京大学副教授。
1985年至今 南京大学教授、博士生导师。
1987—1991年 亚洲化学会第一、第二届无机化学理事。
1990—2000年 国家教育部无机化学、分析化学教材建设指导组组长。
1996—2001年 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)教学委员会中国代表。
代表性论著
1 Xin Xinquan. Regularity of the Solubility of Hydroxides. Scienta Sinica，1964，8(6)：1012
2 忻新泉，计算机在化学中的应用，南京：南京大学出版社，1986
3 Li Jiguo，Xin Xinquan，Zhou Zhong Yuan，et al. Synthesis and Structural Characterization of a Large Molybdenum-Copper-Sulphur Cluster Compound[(n-Bu)4N]4[Cu12Mo8SS32].J. Chem. Soc.，Chem. Commun.，1991，4： 249
4 Xin Xinquan，Zhen Limin.Solid State Reactions of Coordination Compounds at Low Heationg Temperatures.J.Solid State Chemistry，1993，106：451
5 Shi Shu，Ji Wei，Xin Xinquan. Synthesis and Optical Limiting Capability of Cubane-like Mixed Metal Clusters[(n-Bu)4N]3[MoAg3BrX3S4](X=Cl and I).J.Am.Chem.Soc.，1994，116：3615
6 Hong Huixiao，Han Yinling，Xin Xinquan. ESSESA. An Expert System for Structure Elucidation Spectra. 6. Substructure Constraints from Analysis of 13C-NMR Spectra.J.Chem.Inf.Computer Sci.，1995，35：979
7 Chen Zhangrong，Huo Hongwei，Xin Xinquan. A Half-Open Cage-Shaped Cluster(Net4)3 [WOS3 (CuBr)3 (μ2-Br)]·H2O Synthesis，Structure，and Nonlinear Optical Properties J.Phys.Chem.，1995，99：8717
8 Hou Hongwei，Long Deliang，Xin Xinquan.Solid state Synthesis ，Crystal ， Decomposition Reactions and Optical Nonlinearity of a Twin-nest-shaped Cluster Compound，[Et4N]4 [Mo2O2S6Cu6I6]. Inorg. Chem.，1996，35：5363
9 Hou Hongwei，Xin Xinquan，Shi Shu. Mo(W，V)-Cu(Ag)-S(Se) Cluster Compounds Coord.Chem.Rev.，1996，153：25
10 Ye Xiangrong，Jia Dianzhen，Xin Xinquan.One Step Solid-State Reactions at Ambient Temperature-A Novel Approach to Nanocrystal Synthesis Adv.Mater.，1999，11(11)：941
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