【高温热浪来袭，英国空军基地和伦敦机场的跑道被热“融化”了】
#英国机场跑道被热融化了#
席卷英国的热浪正在让该国陷入麻烦。据英媒18日报道，由于极端高温，伦敦卢顿机场的跑道受损，英国最大空军基地的跑道也被热“融化”了。同时，因为铁轨在高温下有扭曲的风险，英国列车限速，甚至暂停运行。而一些医院也取消常规预约和手术，许多学校在高温期间也选择闭校开展线上教学，或提早放学。
英国气象局首席气象学家表示，英国将不得不适应这种“前所未有的高温”，因为“到本世纪末，这种高温可能会成为常态”。
近日，英国迎来高温热浪，让这一属温带海洋性气候、最高气温通常不超过32℃的岛国，在当地时间7月15日宣布进入国家紧急状态，并发布了有史以来第一次极端高温红色预警，即在7月18日和19日，英国部分地区最高气温可能刷新纪录，突破40℃。英国此前的最高气温为38.7摄氏度，发生在2019年。
而到了18日，英国一些地区经历了有记录以来最热的一天，如根据英国气象局的临时数据，弗林特郡的哈沃顿气温达到37.3℃，创下威尔士最高气温记录。英格兰萨福克郡的桑顿顿汉姆录得当天英国的最高气温，为38.1℃。
在这一热浪下，英国的基础设施受到了广泛影响。
据英国《卫报》18日报道，伦敦卢顿机场方面当天表示，经过今天的高温，跑道上发现了一个路面缺陷。一架从意大利飞来的航班上的乘客被告知，由于铺有柏油碎石的飞机跑道“融化”了，他们需要改道。这也迫使卢顿机场不得不在18日下午停运一段时间，以修复跑道。
值得一提的是，除了卢顿机场，英国最大空军基地、皇家布里兹诺顿空军基地的跑道也“融化”了，因此，英国皇家空军也在当天停止了在该基地的飞行活动，并使用替代机场。
与此同时，18日下午早些时候，英国列车取消和延误的情况开始增多。据《卫报》称，由于气温逼近30℃，整个铁路网已在中午开始实施限速，高温天气也迫使数百趟列车服务取消。
来自铁路网的凯文·格罗夫斯（Kevin Groves）告诉英国天空新闻台（Sky News），限速是因为铁轨在高温下有扭曲的风险。18日早些时候，威塞克斯铁路网就收到报告，有人在伦敦东南部的沃克斯豪尔附近发现铁轨出现了扭曲。工作人员经检查发现，那里的铁轨温度达到了48°C，为防止温度进一步上升，铁路工作人员将铁轨涂成白色以反射阳光。
而受影响的不止铁轨，英国为电车提供动力的架空线路也出现弯曲下垂情况。
英国铁路网提醒称，只有在绝对必要的情况下，乘客才应考虑在18日和19日使用乘坐铁路交通工具，如果出行，乘客们应该携带水并为更长的旅程做好准备。伦敦交通局也敦促伦敦市民18、19两日不要乘坐地铁出行，因为伦敦地铁的温度将超过30°C。
需要一提的是，尽管伦敦地铁的历史可以追溯到1863年，但只有40%的地铁线路有空调。而且，由于夏季气温一般在25℃左右，英国家庭空调安装率也很低。英国商业、能源和工业战略部2021年的一份报告显示，关于英国有多少家庭安装了空调，几乎没有数据，但最乐观的估计是，安装空调的家庭不到5%。
而除了出行外，这场持续不断的高温也对英国民众的就医产生影响。
据天空新闻台称，苏格兰东米德兰救护车服务运营总监大卫·威廉姆斯（David Williams）敦促民众，只有在“万不得已”时才打电话叫急救，因为患者们可能要在高温天气中“长时间等待”救护车，还可能会被困在炎热的车内数小时。
另外，英国一些医院已经决定取消常规预约和手术，因为预计极端高温会给病人和医护人员带来风险。
《卫报》也报道称，据英国国家医疗服务体系供应商组织（NHS Providers）的临时副首席执行官米里亚姆·迪肯（Miriam Deakin）表示，一些医疗机构缩减了计划中的手术，因为手术室太热了。
NHS联合会的首席执行官马修·泰勒（Matthew Taylor）表示，英国许多的医疗机构无法应对这种高温，而且在过去10年NHS缺乏资本投资，“这意味着我们几乎没有弹性来应对这样的危机情况”。
同样考虑到高温的危险性，许多英国学校也选择在高温期间闭校开展线上教学，或提前放学。
据天空新闻台报道，包括诺丁汉郡和汉普郡在内的几个郡的一些学校已经确认将关闭学校。而白金汉郡的大约53所学校已经闭校，开展远程线上教学。在诺福克，有学校还因供水不足而关闭。
其他许多学校也正在采取应急措施，如取消体育课，允许学生可以提前放学，原定在炎热天气期间举行的学校运动会也被推迟或取消。
另外，英国这一前所未有的高温天气也导致该国许多周末活动，包括狗展、夏季游园会和一些大型活动被取消。
与此同时，在极端高温天气下，水务公司的需求出现了“前所未有的高峰”。英国水务公司表示，“需求最强烈”的地区是英格兰南部，但“目前几乎所有公司的需求都在上升”。鉴于此，英国家庭被要求“仔细考虑”他们的用水情况，不要在高温下浪费水。
面对这一高温热浪，英国气象局首席气象学家保罗·戴维斯（Paul Davies）表示，英国将不得不适应这种“前所未有的高温”，因为“到本世纪末，这种高温可能会成为常态”。戴维斯还告诉天空新闻台，18日的高温天气图表是他从未见过的，而19日英国将迎来的酷暑天气更“令人震惊”，“这确实让我很担心”。
据英国气象局首席执行官佩内洛普·恩德斯比（Penelope Endersby）18日告诉BBC，19日预计会比18日更热，一些模型甚至预测最高气温为43°C，远高于2019年38.7°C的纪录。
#英国机场跑道被热融化了#
席卷英国的热浪正在让该国陷入麻烦。据英媒18日报道，由于极端高温，伦敦卢顿机场的跑道受损，英国最大空军基地的跑道也被热“融化”了。同时，因为铁轨在高温下有扭曲的风险，英国列车限速，甚至暂停运行。而一些医院也取消常规预约和手术，许多学校在高温期间也选择闭校开展线上教学，或提早放学。
英国气象局首席气象学家表示，英国将不得不适应这种“前所未有的高温”，因为“到本世纪末，这种高温可能会成为常态”。
近日，英国迎来高温热浪，让这一属温带海洋性气候、最高气温通常不超过32℃的岛国，在当地时间7月15日宣布进入国家紧急状态，并发布了有史以来第一次极端高温红色预警，即在7月18日和19日，英国部分地区最高气温可能刷新纪录，突破40℃。英国此前的最高气温为38.7摄氏度，发生在2019年。
而到了18日，英国一些地区经历了有记录以来最热的一天，如根据英国气象局的临时数据，弗林特郡的哈沃顿气温达到37.3℃，创下威尔士最高气温记录。英格兰萨福克郡的桑顿顿汉姆录得当天英国的最高气温，为38.1℃。
在这一热浪下，英国的基础设施受到了广泛影响。
据英国《卫报》18日报道，伦敦卢顿机场方面当天表示，经过今天的高温，跑道上发现了一个路面缺陷。一架从意大利飞来的航班上的乘客被告知，由于铺有柏油碎石的飞机跑道“融化”了，他们需要改道。这也迫使卢顿机场不得不在18日下午停运一段时间，以修复跑道。
值得一提的是，除了卢顿机场，英国最大空军基地、皇家布里兹诺顿空军基地的跑道也“融化”了，因此，英国皇家空军也在当天停止了在该基地的飞行活动，并使用替代机场。
与此同时，18日下午早些时候，英国列车取消和延误的情况开始增多。据《卫报》称，由于气温逼近30℃，整个铁路网已在中午开始实施限速，高温天气也迫使数百趟列车服务取消。
来自铁路网的凯文·格罗夫斯（Kevin Groves）告诉英国天空新闻台（Sky News），限速是因为铁轨在高温下有扭曲的风险。18日早些时候，威塞克斯铁路网就收到报告，有人在伦敦东南部的沃克斯豪尔附近发现铁轨出现了扭曲。工作人员经检查发现，那里的铁轨温度达到了48°C，为防止温度进一步上升，铁路工作人员将铁轨涂成白色以反射阳光。
而受影响的不止铁轨，英国为电车提供动力的架空线路也出现弯曲下垂情况。
英国铁路网提醒称，只有在绝对必要的情况下，乘客才应考虑在18日和19日使用乘坐铁路交通工具，如果出行，乘客们应该携带水并为更长的旅程做好准备。伦敦交通局也敦促伦敦市民18、19两日不要乘坐地铁出行，因为伦敦地铁的温度将超过30°C。
需要一提的是，尽管伦敦地铁的历史可以追溯到1863年，但只有40%的地铁线路有空调。而且，由于夏季气温一般在25℃左右，英国家庭空调安装率也很低。英国商业、能源和工业战略部2021年的一份报告显示，关于英国有多少家庭安装了空调，几乎没有数据，但最乐观的估计是，安装空调的家庭不到5%。
而除了出行外，这场持续不断的高温也对英国民众的就医产生影响。
据天空新闻台称，苏格兰东米德兰救护车服务运营总监大卫·威廉姆斯（David Williams）敦促民众，只有在“万不得已”时才打电话叫急救，因为患者们可能要在高温天气中“长时间等待”救护车，还可能会被困在炎热的车内数小时。
另外，英国一些医院已经决定取消常规预约和手术，因为预计极端高温会给病人和医护人员带来风险。
《卫报》也报道称，据英国国家医疗服务体系供应商组织（NHS Providers）的临时副首席执行官米里亚姆·迪肯（Miriam Deakin）表示，一些医疗机构缩减了计划中的手术，因为手术室太热了。
NHS联合会的首席执行官马修·泰勒（Matthew Taylor）表示，英国许多的医疗机构无法应对这种高温，而且在过去10年NHS缺乏资本投资，“这意味着我们几乎没有弹性来应对这样的危机情况”。
同样考虑到高温的危险性，许多英国学校也选择在高温期间闭校开展线上教学，或提前放学。
据天空新闻台报道，包括诺丁汉郡和汉普郡在内的几个郡的一些学校已经确认将关闭学校。而白金汉郡的大约53所学校已经闭校，开展远程线上教学。在诺福克，有学校还因供水不足而关闭。
其他许多学校也正在采取应急措施，如取消体育课，允许学生可以提前放学，原定在炎热天气期间举行的学校运动会也被推迟或取消。
另外，英国这一前所未有的高温天气也导致该国许多周末活动，包括狗展、夏季游园会和一些大型活动被取消。
与此同时，在极端高温天气下，水务公司的需求出现了“前所未有的高峰”。英国水务公司表示，“需求最强烈”的地区是英格兰南部，但“目前几乎所有公司的需求都在上升”。鉴于此，英国家庭被要求“仔细考虑”他们的用水情况，不要在高温下浪费水。
面对这一高温热浪，英国气象局首席气象学家保罗·戴维斯（Paul Davies）表示，英国将不得不适应这种“前所未有的高温”，因为“到本世纪末，这种高温可能会成为常态”。戴维斯还告诉天空新闻台，18日的高温天气图表是他从未见过的，而19日英国将迎来的酷暑天气更“令人震惊”，“这确实让我很担心”。
据英国气象局首席执行官佩内洛普·恩德斯比（Penelope Endersby）18日告诉BBC，19日预计会比18日更热，一些模型甚至预测最高气温为43°C，远高于2019年38.7°C的纪录。
【第54届国际化学奥林匹克真题来了！不服来战】7月18日，第54届国际化学奥林匹克（IChO2022）在津闭幕。闭幕式前，记者采访了IChO2022科学委员会委员张新星，听他揭秘这一国际化学领域顶级竞赛命题背后的故事。
IChO2022科学委员会委员张新星是南开大学化学学院教授，他介绍，此次大赛命题组成员共有三十余名，主要由南开大学化学学院教授，以及北京大学、郑州大学、清华大学、中国科学技术大学、浙江大学、吉林大学、上海科技大学等兄弟院校的化学教授组成。九道题目是由科学委员会分为九个命题组，从2021年七月起，经过一年的反复选题、立意、背景与科学讨论，在2022年七月初才最终确定的。
IChO2022以理论考试的形式进行，试题内容主要涵盖无机化学、有机化学、物理化学、结构化学、分析化学等。比赛共有九道题目。第一题到第五题，涉及了分析化学，无机化学，和物理化学。第六到第九题，是有机化学试题。
“本次竞赛在中国举办，从题目中要体现出中国特色。其中既有中国古代化学灿烂的文明成果，也有当代化学领域中国科学家取得的辉煌成就。”张新星介绍，比如用1000多年前中国人使用含铬的黑釉来制造精美瓷器的历史来考察铬化学的应用；用上个世纪60年代中国科学家首次完成结晶牛胰岛素的合成，来考察蛋白的合成和修饰等。
他特别提到，第八题讲述了手性螺环配体诱导的对映选择性合成。“目前，我们临床使用的药物中有一半以上是手性药物。2019年，南开大学周其林教授团队因‘高效手性螺环催化剂的发现’而荣获国家自然科学奖一等奖。这一成果不仅仅是中国的荣誉，更是全人类健康的福祉。”展现中国化学为世界科技进步做出的杰出贡献。
此外，竞赛试题还重点关注全球面临的新型冠状病毒核酸定性和定量检测需求、关键储能材料支持服务碳中和战略目标、多硫化物在当下研究热点锂硫电池中的重要作用、通过对蛋白质的合成和修饰探索生命的奥秘、天然产物全合成对人类生命健康的重大意义等前沿学术问题。
“这九道理论试题，不光是为了测验选手们的化学知识，更是为了让大家理解化学对人类文明的重大作用，并了解中国从古至今令人瞩目的化学发展。”张新星说。
化学是一门以实验为基础的学科。受疫情影响，今年竞赛在云上举办。为了仍然能让参赛选手体验化学实验操作，IChO2022引入了虚拟仿真实验和线上实验题，通过采用计算机仿真、虚拟现实等技术，实现理论与实验的密切结合，以“彩蛋”形式供参赛选手打破时间和地域的限制体验到实验的乐趣。
据介绍，试验操作共有六道题，包括阿司匹林的合成、乙酰二茂铁的合成、双氧水催化分解速率的测定等，都是常规化学实验操作，考验选手们的动手能力。
IChO2022已经在津闭幕。为了让更多化学爱好者和青少年更多参与体验竞赛的魅力，津云整理了此次竞赛的竞赛题和委员会试题分析，以飨读者：
（背景：近三年以来，新冠病毒在世界范围内的蔓延，造成了5亿多人感染，600多万人死亡，因此发展快速、简便的新冠感染检测方法是抗击大流行的关键。）
第一题提出了一种基于金纳米颗粒的核酸可视化检测技术。金纳米颗粒具有超高消光系数，其独特的光学性质与颗粒形状和分散性密切相关。在存在感染个体的靶核酸时，互补链核酸探针修饰的金纳米颗粒发生聚集，使得溶液颜色从红色变为蓝色，在几分钟内即可实现定性和定量检测。
分析：这一问题涉及到颜色与吸收波长的关系、朗伯比尔定律和分析化学中的标准加入法。
（背景：铬，是位于元素周期表中间的一个重要的元素。1000多年前，智慧的中国人就已经使用含铬的黑釉来制造美丽的瓷器。在现代，源于其多变的化合价，铬基的材料被广泛应用于多彩的颜料，以及耦合、脱氢等反应的催化剂。）
第二题考察的是铬在化学反应和催化中化合价的变化，及其颜色和配位模式的变化。
分析：结构化学和晶体场理论的基础知识对解决这道题至关重要。
（背景：众所周知，气候变暖，是当前全球最严重的挑战之一。大气中二氧化碳浓度的增加，被认为是全球气候变暖的主要驱动力之一。在2020年第75届联合国大会一般性辩论中，中国提出将力争在2030年之前实现碳达峰，在2060年之前实现碳中和。实现碳中和的策略包括植树造林，捕获和存储二氧化碳，大规模使用清洁可再生能源等。）
第三题考察了捕获和转化二氧化碳的基本知识，介绍了类沸石咪唑框架的基础知识和应用。
（背景：元素硫自古代起就已被人类知悉并使用。）
第四题从单质硫的制备开始，考察SO2的返滴定定量分析。通过计算锂硫电池的可工作时间，来展现这种电池的迷人潜力。接下来，针对锂硫电池的当前研究热点提出了一些问题。
分析：电解液中多硫化物的形式对锂硫电池充放电过程中的溶解-沉积反应很重要。不同构象对多硫化物解离平衡的影响是一个有趣但是容易被忽视的化学问题。
（背景：人为释放的NOx导致的化学反应促进了雾霾的生成，但是在物理化学和得到努力之下，中国的雾霾问题已经被大大地缓解。）
第五题是关于氮氧化物之间的相互转化。我们可以将其称作NOx。
分析：理解第五题中NOx相互转化的热力学和动力学，对于理解这些严重环境污染问题的生成和缓解，有着重要的作用。
（背景：众所周知，膦试剂作为配体在过渡金属催化反应中应用广泛。而在过去二十年里，膦试剂作为具有亲核性的催化剂表现出了强大的催化活性。）
第六题从另外一个侧面展示了叔膦试剂在催化中的应用。题目选取了陆氏 (3+2) 环加成反应作为典型示例，展示了膦催化剂的催化模式、如何诱导不对称反应以及在天然产物合成中的应用。
（背景：1965年9月17日，中国科学家首次完成了结晶牛胰岛素的合成，迈出了探究生命奥秘旅程中关键的一步，开启了蛋白合成的新时代。）
第七题涉及蛋白的合成与修饰。蛋白是生命中一类重要的活性有机分子。对蛋白进行修饰或合成为探究生命的奥秘提供了一个独特的视角。然而，复杂蛋白的合成极具挑战性。
（背景：南开大学周其林教授发展了一系列基于手性螺环骨架的高效催化剂，广泛应用于手性药物的工业生产。手性螺环催化剂可以给出高达99.9%的对映选择性和四百五十万的转化数，将不对称合成的效率提高到了一个全新的高度。目前临床使用的药物中有一半以上是光学纯的单一镜像异构体，可见手性分子在人类的健康领域发挥了至关重要作用。）
第八题讲述了手性螺环配体诱导的对映选择性合成。
（背景：2019年，中国上海药物研究所岳建民教授分离到了大叶仙茅内脂，并完成了它的全合成。）
第九题展示了中草药提取物大叶仙茅内脂的全合成。
分析：本题涉及了此天然产物骨架的构建以及从D-甘露糖醇出发构建其立体中心的工作。有趣的是，保护的D-甘露糖醇经氧化断裂可生成单一的手性砌块，且其立体化学在后续转化中可保持不变。
https://t.cn/A6aYlyPF
IChO2022科学委员会委员张新星是南开大学化学学院教授，他介绍，此次大赛命题组成员共有三十余名，主要由南开大学化学学院教授，以及北京大学、郑州大学、清华大学、中国科学技术大学、浙江大学、吉林大学、上海科技大学等兄弟院校的化学教授组成。九道题目是由科学委员会分为九个命题组，从2021年七月起，经过一年的反复选题、立意、背景与科学讨论，在2022年七月初才最终确定的。
IChO2022以理论考试的形式进行，试题内容主要涵盖无机化学、有机化学、物理化学、结构化学、分析化学等。比赛共有九道题目。第一题到第五题，涉及了分析化学，无机化学，和物理化学。第六到第九题，是有机化学试题。
“本次竞赛在中国举办，从题目中要体现出中国特色。其中既有中国古代化学灿烂的文明成果，也有当代化学领域中国科学家取得的辉煌成就。”张新星介绍，比如用1000多年前中国人使用含铬的黑釉来制造精美瓷器的历史来考察铬化学的应用；用上个世纪60年代中国科学家首次完成结晶牛胰岛素的合成，来考察蛋白的合成和修饰等。
他特别提到，第八题讲述了手性螺环配体诱导的对映选择性合成。“目前，我们临床使用的药物中有一半以上是手性药物。2019年，南开大学周其林教授团队因‘高效手性螺环催化剂的发现’而荣获国家自然科学奖一等奖。这一成果不仅仅是中国的荣誉，更是全人类健康的福祉。”展现中国化学为世界科技进步做出的杰出贡献。
此外，竞赛试题还重点关注全球面临的新型冠状病毒核酸定性和定量检测需求、关键储能材料支持服务碳中和战略目标、多硫化物在当下研究热点锂硫电池中的重要作用、通过对蛋白质的合成和修饰探索生命的奥秘、天然产物全合成对人类生命健康的重大意义等前沿学术问题。
“这九道理论试题，不光是为了测验选手们的化学知识，更是为了让大家理解化学对人类文明的重大作用，并了解中国从古至今令人瞩目的化学发展。”张新星说。
化学是一门以实验为基础的学科。受疫情影响，今年竞赛在云上举办。为了仍然能让参赛选手体验化学实验操作，IChO2022引入了虚拟仿真实验和线上实验题，通过采用计算机仿真、虚拟现实等技术，实现理论与实验的密切结合，以“彩蛋”形式供参赛选手打破时间和地域的限制体验到实验的乐趣。
据介绍，试验操作共有六道题，包括阿司匹林的合成、乙酰二茂铁的合成、双氧水催化分解速率的测定等，都是常规化学实验操作，考验选手们的动手能力。
IChO2022已经在津闭幕。为了让更多化学爱好者和青少年更多参与体验竞赛的魅力，津云整理了此次竞赛的竞赛题和委员会试题分析，以飨读者：
（背景：近三年以来，新冠病毒在世界范围内的蔓延，造成了5亿多人感染，600多万人死亡，因此发展快速、简便的新冠感染检测方法是抗击大流行的关键。）
第一题提出了一种基于金纳米颗粒的核酸可视化检测技术。金纳米颗粒具有超高消光系数，其独特的光学性质与颗粒形状和分散性密切相关。在存在感染个体的靶核酸时，互补链核酸探针修饰的金纳米颗粒发生聚集，使得溶液颜色从红色变为蓝色，在几分钟内即可实现定性和定量检测。
分析：这一问题涉及到颜色与吸收波长的关系、朗伯比尔定律和分析化学中的标准加入法。
（背景：铬，是位于元素周期表中间的一个重要的元素。1000多年前，智慧的中国人就已经使用含铬的黑釉来制造美丽的瓷器。在现代，源于其多变的化合价，铬基的材料被广泛应用于多彩的颜料，以及耦合、脱氢等反应的催化剂。）
第二题考察的是铬在化学反应和催化中化合价的变化，及其颜色和配位模式的变化。
分析：结构化学和晶体场理论的基础知识对解决这道题至关重要。
（背景：众所周知，气候变暖，是当前全球最严重的挑战之一。大气中二氧化碳浓度的增加，被认为是全球气候变暖的主要驱动力之一。在2020年第75届联合国大会一般性辩论中，中国提出将力争在2030年之前实现碳达峰，在2060年之前实现碳中和。实现碳中和的策略包括植树造林，捕获和存储二氧化碳，大规模使用清洁可再生能源等。）
第三题考察了捕获和转化二氧化碳的基本知识，介绍了类沸石咪唑框架的基础知识和应用。
（背景：元素硫自古代起就已被人类知悉并使用。）
第四题从单质硫的制备开始，考察SO2的返滴定定量分析。通过计算锂硫电池的可工作时间，来展现这种电池的迷人潜力。接下来，针对锂硫电池的当前研究热点提出了一些问题。
分析：电解液中多硫化物的形式对锂硫电池充放电过程中的溶解-沉积反应很重要。不同构象对多硫化物解离平衡的影响是一个有趣但是容易被忽视的化学问题。
（背景：人为释放的NOx导致的化学反应促进了雾霾的生成，但是在物理化学和得到努力之下，中国的雾霾问题已经被大大地缓解。）
第五题是关于氮氧化物之间的相互转化。我们可以将其称作NOx。
分析：理解第五题中NOx相互转化的热力学和动力学，对于理解这些严重环境污染问题的生成和缓解，有着重要的作用。
（背景：众所周知，膦试剂作为配体在过渡金属催化反应中应用广泛。而在过去二十年里，膦试剂作为具有亲核性的催化剂表现出了强大的催化活性。）
第六题从另外一个侧面展示了叔膦试剂在催化中的应用。题目选取了陆氏 (3+2) 环加成反应作为典型示例，展示了膦催化剂的催化模式、如何诱导不对称反应以及在天然产物合成中的应用。
（背景：1965年9月17日，中国科学家首次完成了结晶牛胰岛素的合成，迈出了探究生命奥秘旅程中关键的一步，开启了蛋白合成的新时代。）
第七题涉及蛋白的合成与修饰。蛋白是生命中一类重要的活性有机分子。对蛋白进行修饰或合成为探究生命的奥秘提供了一个独特的视角。然而，复杂蛋白的合成极具挑战性。
（背景：南开大学周其林教授发展了一系列基于手性螺环骨架的高效催化剂，广泛应用于手性药物的工业生产。手性螺环催化剂可以给出高达99.9%的对映选择性和四百五十万的转化数，将不对称合成的效率提高到了一个全新的高度。目前临床使用的药物中有一半以上是光学纯的单一镜像异构体，可见手性分子在人类的健康领域发挥了至关重要作用。）
第八题讲述了手性螺环配体诱导的对映选择性合成。
（背景：2019年，中国上海药物研究所岳建民教授分离到了大叶仙茅内脂，并完成了它的全合成。）
第九题展示了中草药提取物大叶仙茅内脂的全合成。
分析：本题涉及了此天然产物骨架的构建以及从D-甘露糖醇出发构建其立体中心的工作。有趣的是，保护的D-甘露糖醇经氧化断裂可生成单一的手性砌块，且其立体化学在后续转化中可保持不变。
https://t.cn/A6aYlyPF
【第54届国际化学奥林匹克真题来了！不服来战】 津云新闻讯：7月18日，第54届国际化学奥林匹克（IChO2022）在津闭幕。闭幕式前，记者采访了IChO2022科学委员会委员张新星，听他揭秘这一国际化学领域顶级竞赛命题背后的故事。
IChO2022科学委员会委员张新星是南开大学化学学院教授，他介绍，此次大赛命题组成员共有三十余名，主要由南开大学化学学院教授，以及北京大学、郑州大学、清华大学、中国科学技术大学、浙江大学、吉林大学、上海科技大学等兄弟院校的化学教授组成。九道题目是由科学委员会分为九个命题组，从2021年七月起，经过一年的反复选题、立意、背景与科学讨论，在2022年七月初才最终确定的。
IChO2022以理论考试的形式进行，试题内容主要涵盖无机化学、有机化学、物理化学、结构化学、分析化学等。比赛共有九道题目。第一题到第五题，涉及了分析化学，无机化学，和物理化学。第六到第九题，是有机化学试题。
“本次竞赛在中国举办，从题目中要体现出中国特色。其中既有中国古代化学灿烂的文明成果，也有当代化学领域中国科学家取得的辉煌成就。”张新星介绍，比如用1000多年前中国人使用含铬的黑釉来制造精美瓷器的历史来考察铬化学的应用；用上个世纪60年代中国科学家首次完成结晶牛胰岛素的合成，来考察蛋白的合成和修饰等。
他特别提到，第八题讲述了手性螺环配体诱导的对映选择性合成。“目前，我们临床使用的药物中有一半以上是手性药物。2019年，南开大学周其林教授团队因‘高效手性螺环催化剂的发现’而荣获国家自然科学奖一等奖。这一成果不仅仅是中国的荣誉，更是全人类健康的福祉。”展现中国化学为世界科技进步做出的杰出贡献。
此外，竞赛试题还重点关注全球面临的新型冠状病毒核酸定性和定量检测需求、关键储能材料支持服务碳中和战略目标、多硫化物在当下研究热点锂硫电池中的重要作用、通过对蛋白质的合成和修饰探索生命的奥秘、天然产物全合成对人类生命健康的重大意义等前沿学术问题。
“这九道理论试题，不光是为了测验选手们的化学知识，更是为了让大家理解化学对人类文明的重大作用，并了解中国从古至今令人瞩目的化学发展。”张新星说。
IChO2022科学委员会评阅卷
化学是一门以实验为基础的学科。受疫情影响，今年竞赛在云上举办。为了仍然能让参赛选手体验化学实验操作，IChO2022引入了虚拟仿真实验和线上实验题，通过采用计算机仿真、虚拟现实等技术，实现理论与实验的密切结合，以“彩蛋”形式供参赛选手打破时间和地域的限制体验到实验的乐趣。
据介绍，试验操作共有六道题，包括阿司匹林的合成、乙酰二茂铁的合成、双氧水催化分解速率的测定等，都是常规化学实验操作，考验选手们的动手能力。
IChO2022已经在津闭幕。为了让更多化学爱好者和青少年更多参与体验竞赛的魅力，津云整理了此次竞赛的竞赛题和委员会试题分析，以飨读者：
（背景：近三年以来，新冠病毒在世界范围内的蔓延，造成了5亿多人感染，600多万人死亡，因此发展快速、简便的新冠感染检测方法是抗击大流行的关键。）
第一题提出了一种基于金纳米颗粒的核酸可视化检测技术。金纳米颗粒具有超高消光系数，其独特的光学性质与颗粒形状和分散性密切相关。在存在感染个体的靶核酸时，互补链核酸探针修饰的金纳米颗粒发生聚集，使得溶液颜色从红色变为蓝色，在几分钟内即可实现定性和定量检测。
分析：这一问题涉及到颜色与吸收波长的关系、朗伯比尔定律和分析化学中的标准加入法。
（背景：铬，是位于元素周期表中间的一个重要的元素。1000多年前，智慧的中国人就已经使用含铬的黑釉来制造美丽的瓷器。在现代，源于其多变的化合价，铬基的材料被广泛应用于多彩的颜料，以及耦合、脱氢等反应的催化剂。）
第二题考察的是铬在化学反应和催化中化合价的变化，及其颜色和配位模式的变化。
分析：结构化学和晶体场理论的基础知识对解决这道题至关重要。
（背景：众所周知，气候变暖，是当前全球最严重的挑战之一。大气中二氧化碳浓度的增加，被认为是全球气候变暖的主要驱动力之一。在2020年第75届联合国大会一般性辩论中，中国提出将力争在2030年之前实现碳达峰，在2060年之前实现碳中和。实现碳中和的策略包括植树造林，捕获和存储二氧化碳，大规模使用清洁可再生能源等。）
第三题考察了捕获和转化二氧化碳的基本知识，介绍了类沸石咪唑框架的基础知识和应用。
（背景：元素硫自古代起就已被人类知悉并使用。）
第四题从单质硫的制备开始，考察SO2的返滴定定量分析。通过计算锂硫电池的可工作时间，来展现这种电池的迷人潜力。接下来，针对锂硫电池的当前研究热点提出了一些问题。
分析：电解液中多硫化物的形式对锂硫电池充放电过程中的溶解-沉积反应很重要。不同构象对多硫化物解离平衡的影响是一个有趣但是容易被忽视的化学问题。
（背景：人为释放的NOx导致的化学反应促进了雾霾的生成，但是在物理化学和得到努力之下，中国的雾霾问题已经被大大地缓解。）
第五题是关于氮氧化物之间的相互转化。我们可以将其称作NOx。
分析：理解第五题中NOx相互转化的热力学和动力学，对于理解这些严重环境污染问题的生成和缓解，有着重要的作用。
（背景：众所周知，膦试剂作为配体在过渡金属催化反应中应用广泛。而在过去二十年里，膦试剂作为具有亲核性的催化剂表现出了强大的催化活性。）
第六题从另外一个侧面展示了叔膦试剂在催化中的应用。题目选取了陆氏 (3+2) 环加成反应作为典型示例，展示了膦催化剂的催化模式、如何诱导不对称反应以及在天然产物合成中的应用。
（背景：1965年9月17日，中国科学家首次完成了结晶牛胰岛素的合成，迈出了探究生命奥秘旅程中关键的一步，开启了蛋白合成的新时代。）
第七题涉及蛋白的合成与修饰。蛋白是生命中一类重要的活性有机分子。对蛋白进行修饰或合成为探究生命的奥秘提供了一个独特的视角。然而，复杂蛋白的合成极具挑战性。
（背景：南开大学周其林教授发展了一系列基于手性螺环骨架的高效催化剂，广泛应用于手性药物的工业生产。手性螺环催化剂可以给出高达99.9%的对映选择性和四百五十万的转化数，将不对称合成的效率提高到了一个全新的高度。目前临床使用的药物中有一半以上是光学纯的单一镜像异构体，可见手性分子在人类的健康领域发挥了至关重要作用。）
第八题讲述了手性螺环配体诱导的对映选择性合成。
（背景：2019年，中国上海药物研究所岳建民教授分离到了大叶仙茅内脂，并完成了它的全合成。）
第九题展示了中草药提取物大叶仙茅内脂的全合成。
分析：本题涉及了此天然产物骨架的构建以及从D-甘露糖醇出发构建其立体中心的工作。有趣的是，保护的D-甘露糖醇经氧化断裂可生成单一的手性砌块，且其立体化学在后续转化中可保持不变。
（津云新闻记者 段玮）
IChO2022科学委员会委员张新星是南开大学化学学院教授，他介绍，此次大赛命题组成员共有三十余名，主要由南开大学化学学院教授，以及北京大学、郑州大学、清华大学、中国科学技术大学、浙江大学、吉林大学、上海科技大学等兄弟院校的化学教授组成。九道题目是由科学委员会分为九个命题组，从2021年七月起，经过一年的反复选题、立意、背景与科学讨论，在2022年七月初才最终确定的。
IChO2022以理论考试的形式进行，试题内容主要涵盖无机化学、有机化学、物理化学、结构化学、分析化学等。比赛共有九道题目。第一题到第五题，涉及了分析化学，无机化学，和物理化学。第六到第九题，是有机化学试题。
“本次竞赛在中国举办，从题目中要体现出中国特色。其中既有中国古代化学灿烂的文明成果，也有当代化学领域中国科学家取得的辉煌成就。”张新星介绍，比如用1000多年前中国人使用含铬的黑釉来制造精美瓷器的历史来考察铬化学的应用；用上个世纪60年代中国科学家首次完成结晶牛胰岛素的合成，来考察蛋白的合成和修饰等。
他特别提到，第八题讲述了手性螺环配体诱导的对映选择性合成。“目前，我们临床使用的药物中有一半以上是手性药物。2019年，南开大学周其林教授团队因‘高效手性螺环催化剂的发现’而荣获国家自然科学奖一等奖。这一成果不仅仅是中国的荣誉，更是全人类健康的福祉。”展现中国化学为世界科技进步做出的杰出贡献。
此外，竞赛试题还重点关注全球面临的新型冠状病毒核酸定性和定量检测需求、关键储能材料支持服务碳中和战略目标、多硫化物在当下研究热点锂硫电池中的重要作用、通过对蛋白质的合成和修饰探索生命的奥秘、天然产物全合成对人类生命健康的重大意义等前沿学术问题。
“这九道理论试题，不光是为了测验选手们的化学知识，更是为了让大家理解化学对人类文明的重大作用，并了解中国从古至今令人瞩目的化学发展。”张新星说。
IChO2022科学委员会评阅卷
化学是一门以实验为基础的学科。受疫情影响，今年竞赛在云上举办。为了仍然能让参赛选手体验化学实验操作，IChO2022引入了虚拟仿真实验和线上实验题，通过采用计算机仿真、虚拟现实等技术，实现理论与实验的密切结合，以“彩蛋”形式供参赛选手打破时间和地域的限制体验到实验的乐趣。
据介绍，试验操作共有六道题，包括阿司匹林的合成、乙酰二茂铁的合成、双氧水催化分解速率的测定等，都是常规化学实验操作，考验选手们的动手能力。
IChO2022已经在津闭幕。为了让更多化学爱好者和青少年更多参与体验竞赛的魅力，津云整理了此次竞赛的竞赛题和委员会试题分析，以飨读者：
（背景：近三年以来，新冠病毒在世界范围内的蔓延，造成了5亿多人感染，600多万人死亡，因此发展快速、简便的新冠感染检测方法是抗击大流行的关键。）
第一题提出了一种基于金纳米颗粒的核酸可视化检测技术。金纳米颗粒具有超高消光系数，其独特的光学性质与颗粒形状和分散性密切相关。在存在感染个体的靶核酸时，互补链核酸探针修饰的金纳米颗粒发生聚集，使得溶液颜色从红色变为蓝色，在几分钟内即可实现定性和定量检测。
分析：这一问题涉及到颜色与吸收波长的关系、朗伯比尔定律和分析化学中的标准加入法。
（背景：铬，是位于元素周期表中间的一个重要的元素。1000多年前，智慧的中国人就已经使用含铬的黑釉来制造美丽的瓷器。在现代，源于其多变的化合价，铬基的材料被广泛应用于多彩的颜料，以及耦合、脱氢等反应的催化剂。）
第二题考察的是铬在化学反应和催化中化合价的变化，及其颜色和配位模式的变化。
分析：结构化学和晶体场理论的基础知识对解决这道题至关重要。
（背景：众所周知，气候变暖，是当前全球最严重的挑战之一。大气中二氧化碳浓度的增加，被认为是全球气候变暖的主要驱动力之一。在2020年第75届联合国大会一般性辩论中，中国提出将力争在2030年之前实现碳达峰，在2060年之前实现碳中和。实现碳中和的策略包括植树造林，捕获和存储二氧化碳，大规模使用清洁可再生能源等。）
第三题考察了捕获和转化二氧化碳的基本知识，介绍了类沸石咪唑框架的基础知识和应用。
（背景：元素硫自古代起就已被人类知悉并使用。）
第四题从单质硫的制备开始，考察SO2的返滴定定量分析。通过计算锂硫电池的可工作时间，来展现这种电池的迷人潜力。接下来，针对锂硫电池的当前研究热点提出了一些问题。
分析：电解液中多硫化物的形式对锂硫电池充放电过程中的溶解-沉积反应很重要。不同构象对多硫化物解离平衡的影响是一个有趣但是容易被忽视的化学问题。
（背景：人为释放的NOx导致的化学反应促进了雾霾的生成，但是在物理化学和得到努力之下，中国的雾霾问题已经被大大地缓解。）
第五题是关于氮氧化物之间的相互转化。我们可以将其称作NOx。
分析：理解第五题中NOx相互转化的热力学和动力学，对于理解这些严重环境污染问题的生成和缓解，有着重要的作用。
（背景：众所周知，膦试剂作为配体在过渡金属催化反应中应用广泛。而在过去二十年里，膦试剂作为具有亲核性的催化剂表现出了强大的催化活性。）
第六题从另外一个侧面展示了叔膦试剂在催化中的应用。题目选取了陆氏 (3+2) 环加成反应作为典型示例，展示了膦催化剂的催化模式、如何诱导不对称反应以及在天然产物合成中的应用。
（背景：1965年9月17日，中国科学家首次完成了结晶牛胰岛素的合成，迈出了探究生命奥秘旅程中关键的一步，开启了蛋白合成的新时代。）
第七题涉及蛋白的合成与修饰。蛋白是生命中一类重要的活性有机分子。对蛋白进行修饰或合成为探究生命的奥秘提供了一个独特的视角。然而，复杂蛋白的合成极具挑战性。
（背景：南开大学周其林教授发展了一系列基于手性螺环骨架的高效催化剂，广泛应用于手性药物的工业生产。手性螺环催化剂可以给出高达99.9%的对映选择性和四百五十万的转化数，将不对称合成的效率提高到了一个全新的高度。目前临床使用的药物中有一半以上是光学纯的单一镜像异构体，可见手性分子在人类的健康领域发挥了至关重要作用。）
第八题讲述了手性螺环配体诱导的对映选择性合成。
（背景：2019年，中国上海药物研究所岳建民教授分离到了大叶仙茅内脂，并完成了它的全合成。）
第九题展示了中草药提取物大叶仙茅内脂的全合成。
分析：本题涉及了此天然产物骨架的构建以及从D-甘露糖醇出发构建其立体中心的工作。有趣的是，保护的D-甘露糖醇经氧化断裂可生成单一的手性砌块，且其立体化学在后续转化中可保持不变。
（津云新闻记者 段玮）
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