在创建未来美好的社会时，要着眼于社会的可持续发展，要开展高新技术的研究，发展新兴产业，提高社会生产力，不断地改善人民大众的生活质量。当今前沿科技领域的热点和未来发展的方向，不论对能源、信息技术、生物技术、先进材料、农业、生态环境、资源利用以及人民大众的健康等各个领域，都存在许多挑战和机遇，等待有重大的发明创新，建立起新兴产业。由于化学是深入到原子和分子水平，研究各类物质组成、制备、结构、性质和相互作用的科学，在开展创新研究和建立新产业过程中，处处都离不开化学的支撑，即需要化学的基础理论和规律作指导，以各种化学分析方法所得结果为依据，利用化学合成的各种化合物和材料作为物质基础，突破难关，取得实效。接下来将讨论几个问题以显示化学和其他学科的联系以及对未来化学的展望。

       发现新的化学反应、新的化学试剂、新的化学方法和新的化学理论去合成新的化合物和新的材料，以求达到人们的新需求，始终是未来化学的基本内容。

       在五彩缤纷的世界中，各种动植物都有其生长规律和外貌特征。对它们的研究会不断发现新的天然产物及其特殊功能。在维生素类化合物的发现、发展和合成以提供给人类生活需求的过程就是生动的实例。未来的化学对研究一类化合物的功能、结构、合成生产和应用测试将会层出不穷。在了解某一种化合物的功能和结构以后，不论多么复杂的化合物都可以分解为若干基本反应，如加成反应、重排反应等，每个基本反应均有它特殊的反应功能。合成时可以设计和选择不同的起始原料，用不同的基本合成反应，获得同一种化合物。通过起始原料是否易得，合成的反应步骤是否简单易行，产率是否较高，产品中存在不同的异构体时，所需要异构体是否易得，不需要的有害异构体是否容易清除等问题进行对比，选择最合理、最经济的合成路线进行生产。

       化学的创造性不仅能从自然界存在的化合物中得到启示、进行研究和人工合成出天然已产生的物质，面且能够根据人们的需要创造出自然界原本不存在的物质。有些人工合成的化合物可以更深入地研究它的性能，并置换分子中的某些基团，获得成千上万种衍生物，从中选出最能满足人们需要的化合物。

       有些类型的化合物在近20年开始制得，正是未来化学在此领域发展的时机。例如，20世纪80年代中期发现球碳C60之后，人们提高了对碳元素的化学性能的认识，在C60基础上扩展研究了C70，C72，C82，C84，…，椭球状的球碳分子、洋葱形多层球碳分子，还发展到管状碳分子、单层纳米碳管、多层纳米碳管等。了解碳元素除存在金刚石和石墨外还有球碳类型的纯碳分子。图8．1．1示出一些球碳分子的结构。

       20世纪90年代以来，以球碳分子的球形碳骨架为基础和其他元素加合，衍生出多种多样前所未有的球碳族化合物，它可以分为下列9类：（1）球碳族非金属化合物，指球碳骨架的碳原子直接以共价键和非金属原子结合的化合物；（2）球碳金属化合物，指球碳骨架上的碳原子直接以共价键和金属原子结合的化合物；（3）球碳分子作为π配位体形成的化合物；（4）金属球碳盐；（5）球碳超分子加合物；（6）多球球碳化合物；（7）杂球碳及其化合物；（8）内藏型球碳化合物；（9）开口型球碳化合物等。有了这些基础，正是未来化学发挥作用，深入研究，大量有效地、经济地合成出新化合物，了解其特性和应用，建立起内容丰富的球碳化学。