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1. 精准合成(precision synthesis)
在很多领域，精准合成一直都是一个热点和难点。精准合成用于高效合成所需产物，原料能够100%生成产物，基本没有副产物，产物结构明确，具有高的效率和原子经济型。
十几年前著名的诺贝尔化学奖获得者sharpless发明了点击合成(click reaction)的方法，受到了极大的关注。这种方法因为精准合成的优势备受推崇，有人认为sharpless因为click reaction还能再获一次诺贝尔化学奖。
click reaction只能用于极少的反应类型，如巯基–烯，叠氮–炔等。更多的人在开发新的反应。重点关注的是化学选择性chemoselectivity，区域选择性regioselectivity，立构选择性stereoselectivity，催化效率catalytic efficiency等。
2. 新的合成方法学
这一方向重点在于开发新反应。化工产品，新药和新材料对人类社会的进步和国民经济的发展还是十分重要的。有些物质采用目前的方法能够合成，但过程繁琐，产率较低等。有些物质干脆合成不出来。所以研究新的合成方法学是非常必要的。
3. 自动化合成
如今的化学合成相关的科研主要靠廉价的研究生们这些人力堆起来的。随着自动化进一步发展，化学家们就希望能够和合成结合起来。比如高通量筛选，计算机辅助的反应路径设计等。
化工方面比较前沿的研究领域有化工新能源领域，化工新材料领域，高端精细化学品领域，生命科学领域以及安全环保领域。
化工新能源领域。
在英国石油公司刚刚发布的《世界能源展望(2020年版)》中，专家用3种情景分析了世界能源需求变化的状况，即在一切如常的情景下，在快速转型的情景下和净零排放的情景下，无论哪一种情景，未来30年石油的需求都会呈现下降态势。
不少独立经济学家表示，受疫情的影响，世界石油工业将会在2029年底开始衰退。在石油需求快速下降的同时，全球可再生能源技术正在取得突破性进展，水电、风电、太阳能技术成本都在迅速降低，特别是氢能的生产技术、生产成本、系统配套能力都在飞速突破。
可再生能源的技术突破，正在加快世界能源结构的变化调整。我们必须清醒地认识到，石器时代的结束，不是因为没有石头，而是出现了冶炼技术；石油时代的结束，也绝不是因为没有石油，而是出现了可再生能源。我们已经深刻感受到，世界能源结构的大重构迫在眉睫。
以上内容参考:-新能源
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