
有機化合物和無機化合物之間沒有絕對的分界。有機化學之所以成為化學中的一個獨立學科,是因為有機化合物確有其內(nèi)在的聯(lián)系和特性。
位于周期表當中的碳元素,一般是通過與別的元素的原子共用外層電子而達到穩(wěn)定的電子構(gòu)型的(即形成共價鍵)。這種共價鍵的結(jié)合方式?jīng)Q定了有機化合物的特性。大多數(shù)有機化合物由碳、氫、氮、
氧幾種元素構(gòu)成,少數(shù)還含有鹵素和硫、磷、氮等元素。因而大多數(shù)有機化合物具有熔點較低、可以燃燒、易溶于有機溶劑等性質(zhì),這與無機化合物的性質(zhì)有很大不同。
在含多個碳原子的有機化合物分子中,碳原子互相結(jié)合形成分子的骨架,別的元素的原子就連接在該骨架上。在元素周期表中,沒有一種別的元素能像碳那樣以多種方式彼此牢固地結(jié)合。由碳原子形成
的分子骨架有多種形式,有直鏈、支鏈、環(huán)狀等。
在有機化學發(fā)展的初期,有機化學工業(yè)的主要原料是動、植物體,有機化學主要研究從動、植物體中分離有機化合物。
19世紀中到20世紀初,有機化學工業(yè)逐漸變?yōu)橐悦航褂蜑橹饕稀:铣扇玖系陌l(fā)現(xiàn),使染料、制藥工業(yè)蓬勃發(fā)展,推動了對芳香族化合物和雜環(huán)化合物的研究。30年代以后,以乙炔為原料的有機合成
興起。40年代前后,有機化學工業(yè)的原料又逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐允秃吞烊粴鉃橹?,發(fā)展了合成橡膠、合成塑料和合成纖維工業(yè)。由于石油資源將日趨枯竭,以煤為原料的有機化學工業(yè)必將重新發(fā)展。當然,
天然的動、植物和微生物體仍是重要的研究對象。
天然有機化學主要研究天然有機化合物的組成、合成、結(jié)構(gòu)和性能。20世紀初至30年代,先后確定了單糖、氨基酸、核苷酸牛膽酸、膽固醇和某些萜類的結(jié)構(gòu),肽和蛋白質(zhì)的組成;30~40年代,確定了
一些維生素、甾族激素、多聚糖的結(jié)構(gòu),完成了一些甾族激素和維生素的結(jié)構(gòu)和合成的研究;40~50年代前后,發(fā)現(xiàn)青霉素等一些抗生素,完成了結(jié)構(gòu)測定和合成;50年代完成了某些甾族化合物和嗎啡
等生物堿的全合成,催產(chǎn)素等生物活性小肽的合成,確定了胰島素的化學結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的螺旋結(jié)構(gòu),DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu);60年代完成了胰島素的全合成和低聚核苷酸的合成;70年代至80年代初,進
行了前列腺素、維生素B12、昆蟲信息素激素的全合成,醫(yī)學教|育網(wǎng)|收集整理確定了核酸和美登木素的結(jié)構(gòu)并完成了它們的全合成等等。
有機合成方面主要研究從較簡單的化合物或元素經(jīng)化學反應(yīng)合成有機化合物。19世紀30年代合成了尿素;40年代合成了乙酸。隨后陸續(xù)合成了葡萄糖酸、檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸等一系列有機酸;19世
紀后半葉合成了多種染料;20世紀40年代合成了DDT和有機磷殺蟲劑、有機硫殺菌劑、除草劑等農(nóng)藥;20世紀初,合成了606藥劑,30~40年代,合成了一千多種磺胺類化合物,其中有些可用作藥物。
物理有機化學是定量地研究有機化合物結(jié)構(gòu)、反應(yīng)性和反應(yīng)機理的學科。它是在價鍵的電子學說的基礎(chǔ)上,引用了現(xiàn)代物理學、物理化學的新進展和量子力學理論而發(fā)展起來的。20世紀20~30年代,通
過反應(yīng)機理的研究,建立了有機化學的新體系;50年代的構(gòu)象分析和哈米特方程開始半定量估算反應(yīng)性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系;60年代出現(xiàn)了分子軌道對稱守恒原理和前線軌道理論。
有機分析即有機化合物的定性和定量分析。19世紀30年代建立了碳、氫定量分析法;90年代建立了氮的定量分析法;有機化合物中各種元素的常量分析法在19世紀末基本上已經(jīng)齊全;20世紀20年代建立
了有機微量定量分析法;70年代出現(xiàn)了自動化分析儀器。
由于科學和技術(shù)的發(fā)展,有機化學與各個學科互相滲透,形成了許多分支邊緣學科。比如生物有機化學、物理有機化學、量子有機化學、海洋有機化學等。