Химия как прикладная наука предоставила людям бесчисленные достижения для широкого спектра применения. К ним относятся новые материалы, пищевые добавки, фармацевтические препараты и пестициды, аналитические инструменты для изучения живой материи, а также окружающей среды.
Химиками определены структуры многих молекул, и это создало основу для их синтеза, а также их производство в промышленных масштабах. Ярким примером являются витамины: малые органические соединения, которые функционируют как кофактор (небелковое вещество) во многих биохимических реакциях в организме человека. Сегодня, витаминные добавки играют важную роль в области общественного здравоохранения, потому что они могут дополнить недостатки питания или метаболизма естественным витаминам. Другими примерами являются антибиотики, которые спасают многие жизни.
В дополнение к синтезированию огромного количества натуральных продуктов, химики также разработали соединения биосинтеза. В 1980-х был обнаружен совершенно новый класс органических молекул, которые называются фуллеренами. Они принадлежат к неизвестным формам углерода. Фуллерены имеют свойства сверхпроводимости, высокой электроотрицательности способные присоединять электроны, являются окислителями.
Значительный прогресс был достигнут в синтезе полимеров, композитных материалов и керамики. Некоторые из них оказались способны проявлять явление сверхпроводимости. Последние достижения в области супрамолекулярной химии уже оказали влияние на дизайн материалов.
Квантовая химия
Теоретические достижения в квантовой химии находящейся на стыке с квантовой механикой производятся с помощью соответствующих компьютерных программ. Это позволило расчитать плотность электронов молекулы, которая значительно повысила понимание принципов определения стабильности и свойств молекул. Таким образом, некоторые химические свойства молекул могут теперь выводиться, начиная от фундаментальных законов физики.
Органическая химия
Органическая химия играет важную роль в понимании структуры, функции биомолекул и на биомедицинскую науку в целом. Например, в 1954 году естественно произведен первый гормон окситоцин. Было показано, что искусственно произведенный белок имеет точно такие же свойства, которые естественным образом вырабатываются организмом. Это позволило синтезировать инсулин, спасающий жизни диабетиков. В 1959 году определена трехмерная структура гемоглобина, который делает кровь красной. Сейчас практикуется изготовление крови в том числе и редкой группы крови. С тех пор были описаны структуры тысяч биологически важных молекул. Эти знания играют все более важную роль в развитии диагностики и терапии. С помощью компьютерных программ лекарственные химики все чаще используют знания о био молекулярных структурах для разработки небольших соединений с весьма специфическими фармакологическими свойствами.
