化学生物学是化学“101计划”所布局建设的12门核心课程之一。作为一门研究生命进程当中化学本质与分子基础的前沿交叉学科，化学生物学涉及领域范畴广，知识跨度大；而伴随着化学生物学前沿的不断发展，如何建立系统的课程体系并兼顾不同专业学生的学习需求，为教材的设计建设提出了更高要求。为此，教材编者们通过调研比较不同化学生物学教材内容及课程设计，梳理总结化学生物学教材模块及知识点；从化学生物学的分子基础、核心技术及前沿应用三个方面，建立从理论到应用、从基础到前沿的化学生物学教学框架；在知识融合、内容深度、实践导向等方面展示创新特色。以交叉学科的发展和国家战略需求为出发点，力求呈现一本化学与生命科学、医学交叉融合的新型化学生物学教材，为学生带来兼具挑战性和启发性的学习体验。

本文研究课题“碘催化氯苯的氯代反应”来源于2021年全国统考高考化学试卷(浙江卷)的考题，其试题背后隐含了一系列化学基本概念和基本理论。前期文献对该题目进行了研究，所得结果与高考题目中的描述不一致。本文用密度泛函理论(DFT)方法重新对该反应进行了系统研究，确立了反应的催化活性组分及其形成机理，计算了氯苯氯代反应的分子机制、反应的热力学和动力学性质，比较了邻位、间位及对位取代的反应性能，分析了电子效应和空间效应对反应性能的影响。本文计算结果与高考题目中的描述一致，表明了该题目的严谨性和科学性。本文研究结果有助于学生加深对芳香化合物亲电取代反应的认识和理解。

碳自由基是有机化学反应中的一类重要活性中间体，研究不同类型碳自由基的结构及稳定性对阐明有机反应机理及反应选择性具有重要意义。本文运用密度泛函理论，探讨了碳自由基的结构及稳定性，旨在帮助学生理解其结构特征及稳定性规律，并为理解相关反应提供坚实的理论基础。此外，我们还深入探讨了烷烃氯代反应的选择性，加强了学生对烷烃自由基取代反应的认识，使他们更全面地掌握这一主题。