2020年10月19日，上海交通大学大师讲坛迎来了第153期活动，中国科学院院士、第三世界科学院院士、清华大学教授程津培老师给广大师生带来了精彩的学术分享。程院士以“化学键能学，发展理性化学的有力工具”为主题，从化学键能学的重要意义、对化学反应研究重要应用价值以及近期取得的成果等三个方面，深入浅出、风趣幽默地向师生们阐释了化学键能学，这一发展理性化学的有力工具。

讲坛伊始，程院士便开宗明义地提出了化学键的断裂与形成是构建化学的基础单元，因此研究化学键的键能，能够有助于我们更好地去阐释、发现和创造化学反应。程院士还形象生动地将化学键比作肥沃的土壤，而化学反应是茁壮成长的果树，只有土壤更肥沃，果树才能枝繁叶茂、开花结果！并鼓励广大学生，能在果树上结出属于中国人自己的果实。

程院士介绍了化学键能学的发展现状，并指出了其中重要参数（pKa、BED等）数据库的不足与预期，很自豪地介绍了国际上首个网络版化学键能数据库iBonD，该数据库是迄今为止国际上关于键能领域综合度最高、收录数目最多的大型数据库。该数据库的应用不仅为有机合成设计、反应机理研究、产物选择性预测等提供坚实的理论基础，更能促进全球科研资源开放共享，具有重要的学术意义和工业价值。

程院士对化学键能在研究化学反应中的具体应用进行了详细介绍，其中包括PCET（proton-coupled electron-transfer）反应、亚胺还原反应、C-H活化反应等三类反应，具体分析和解释了化学键能学如何在底物活化模式构建、催化剂选择等方面起到作用，令广大师生受益匪浅。之后，程院士也介绍了自己团队在离子液体方面化学键能学研究的近期成果。例如：以pKa为基准设计出了目前为止最好的计算模型，可以达到MUE均小于1 pKa。同时也成功预测了在离子液体中氢质子自由能的数值，与实验数值非常接近。

最后，程院士再次强调化学键能学作为肥沃的土壤能够为我们的化学之树更有信心地来应对未来的挑战，并鼓舞广大师生一起努力，让我们的化学之树越来越茁壮。

讲座结束后，大师讲坛组委会向程津培院士赠送了精心准备的纪念品，以传达交大学子对程院士衷心的感谢和诚挚的祝福。

【嘉宾简介】

程津培院士, 1975年毕业于天津师范学院，1981年获南开大学硕士学位，1987年获美国西北大学博士学位。2001年当选为中国科学院院士、第三世界科学院院士（TWAS）。

程津培院士主要从事物理有机化学研究，在化学键键能研究方法学和键能的实验测定、自由基取代基效应理论、一氧化氮亲合势和转移机理、NADH辅酶模型反应热力学和机理、叶立德（Ylide）热力学稳定性统一标度的建立和有机催化等方面做出了系统的、创新性的工作。建立了国际唯一的、最完整权威的智能型化学键能数据库iBonD，为国内外学界提供免费服务，受到了同行的广泛赞誉；并基于此提出了组合式或互补式使用多键能参数来解析复杂化学体系的新策略。在国内外学术刊物上发表论文300余篇。2005年获得何梁何利科学与技术进步奖，2013年获中国化学会物理有机化学成就奖。

【背景介绍】

Bond energies play an important role in advancing chemistry to become a more rational science, as evident from widespread applications of many linear free energy relationships (LFERs). As the reaction systems handled nowadays become more complicated, a conventional use of these one-dimensional LFERs in analyzing intricate situations often find problems. It points out a definite need for bond energies relevant to reactions but still unknown. And a more cogitative use of the existing energetic data is also needed. Examples are presented here to illustrate the potential of “multi-dimensional application” of the bond energies for reaction analysis.