化学史说稿

有机化学史概述

有机化学发展史概述

【摘 要】综述了有机化学的发展过程，主要从三个时期进行阐述，即萌芽、经典、现代有机化学三个时期。

【关键词】有机化学、发展史、价健理论

一、“有机化学“一词的提有机化学”一词于1808年由瑞典化学家柏齐利乌斯首先提出的名词。以区别于矿物质的化学——无机化学。19世纪初，由于已知的有机化合物都是从生物体内分离出来的，所以当时认为有机化合物只能在生物的细胞中受一种特殊力量的作用才产生出来，这种神秘莫测的力量就称为“生命力”。显然，这种力量是超出人力之外的，因此认为人工合成有机化合物是不可能的。这种思想曾一度牢固地统治着有机化学界．使人们几乎完全放弃了用人工合成有机化合物的想法．阻碍了有机化学的发展。 1、1828年．德国化学家维勒用NH4Cl溶液处理AgCN合成 NH4OCN(氰酸铵)．把氰酸铵溶液蒸发发现很容易得到能从哺乳类动

加热 物尿中分离而得的尿素(NH2)2CO。即NH4OCN→(NH)CO。 22

这无意中的发现惊动了化学界，从此以后，有些化学家的思想开始从“生命力论”的禁锢中解放出来，开始人工合成有机化合物的研究。

（1）1845年，德国化学家柯尔伯合成了醋酸；

（2）1854年．法国化学家贝特洛合成了油脂；

一系列有机化合物的相继合成，使得“生命力”论逐渐被化学家们所摒弃。

2、有机化学的定义的提出

（1）1848年，德国化学家葛梅林首先提出将有机化学定义为研究碳化合物的化学；

（2）肖莱马在1874年从化学结构观点提出：有机化合物是碳氢化合物以及碳氢化合物衍生而得的化合物及其衍生物。 二、有机化学发展的3个时期

有机化学史概述

1、“萌芽”有机化学时期 (19世纪初--1858年)

（1）化学家们的主要成就是分离并制备了许多有机化合物，并建立了一些分析方法，对有机化合物的组成进行定量分析，以求得化合物的实验式。

a、有机化合物的分离及制备：

①1805年，德国人塞尔杜纳从鸦片中提取了吗啡； ②1818年--1823年法国人舍弗勒尔制得了丁酸、戊酸、己酸以及不纯的油酸；

③1825年，英国著名科学家法拉第从生产煤气之后剩余的油状液体中分离出苯。

b、有机化合物的分析及实验式的确定：

①1781年．由法国化学家拉瓦锡首次进行有机化合物的碳氧分析。他将有机化合物燃烧，测定所产生的水和二氧化碳的量，从而推算出其中的碳、氢量。他的这种分析方法为有机化合物的定量分析奠定了基础；

②1830年，德国化学家李比希发展了碳氢分析法； ③同年，法国化学家杜马创立了定量测定氢的方法。

2、“经典”有机化学时期（1858年--1916年）

（1）1858年，德国化学家凯库勒和英国化学家库帕在收集了丰富的资料，研究了多种有机化合物之后，两人于1857年同时独立地得出两个重要结论（有机分子结构的两条基本准则）：

①碳原子是四价的；凯库勒认为每一种原子都有一定的“结合力”，他把这种结合力叫做“价”。由于在所有的已知化合物中，一个氢原子只能与一个别的元素的原子结合，所以被选作了“价”的单位。除发现碳是四价外，还注意到碳的四价是等同的。他们认为有机化合物分子中的原子是通过键结合而成的。

②碳原子可以相互结合，且碳原子之间不仅可以单键结 合，还可以双键或三键。

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（4）库帕首先用一条短键表示键；

（5）1865年，凯库勒为苯确定了一个单双建交替的六个碳原子的平面环状结构。 ——苯的凯库勒式。

根据上述基本原则，已经可以解决多年来未解决的分子中各原子结合的问题，也阐明了同分异构现象，从而为解释有机化合物种类繁多打下了坚实的基础。

（6）1861年，俄国化学家布特列洛夫提出化学结构的观点。指出：分子中各原子以一定化学力按照一定次序结合，这称为分子结构。一个有机化合物具有一定的结构，其结构决定了它的性质，而该化合物结构又是从其性质推导出来的。分子中各原子之间存在着互相影响。

（7）1874年，荷兰化学家范特霍夫和法国化学家勒贝尔分别提出碳四面体构型学说，建立了分子的立体概念，说明旋光异构现象；

（8）1885年，拜尔提出张力学说。

有机化学结构学说的建立和发展，使有机合成的发展有了可靠的基础，真正的有机合成的时代到了，其中最杰出的的代表是贝特洛。他继合成油脂之后，于1862年从单质出发合成乙炔，5年后，由乙炔自身聚合制得苯，1885年又合成蚁酸钾；同年，他用浓硫酸作用于酒精制得乙烯。

至此，经典的有机结构理论基本上建立起来了，在有机化合物结构的测定以及反应和分类方面都取得了很大的进展。但是，价键的概念的本质问题没有得到解决。

3、“现代”有机化学时期（1916年--至今）

（1）1916年，德国物理学家柯塞尔和美国化学家路易斯在物理学家发现电子并阐明原子结构的基础上，提出了价键的电子理论。他们认为：原子价课分为电价和共价，电价是靠正负离子的静电引力而成的，共价是由两个原子共用电子对而形成的。原子得失电子或共用电子，外层电子达到稀有气体的结构时最稳定（即所谓的八隅律）。

（2）之后，美国化学家兰米尔发展了路易斯的理论，提出共用

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电子可由1个原子单方面提供的新观点，后来被称为配位键。

（3）1923年，路易斯首创用电子式直观简洁地表示一些无机化合物和有机化合物的结构，称为路易斯式，一直延用至今。

这样，价键图像中用于表示价键的短线，实际上就是两个原子共用的一对电子。价键的电子理论的运用，赋予经典的价键图像表示法以明确的物理意义。

但是，由于电子理论中引进的电子概念是静止的，所以还不能解释清楚共价键的本质问题。

（4）1927年，英国物理学家海特勒和美国物理学家伦敦，用量子力学处理氢分子获得成功，开创了现代的化学键理论。量子化学的建立，使化学键理论获得了理论基础，阐明了化学键的微观本质，从而出现了诱导效应、共轭效应的理论及共振论。

（5）1931年，美国著名化学家鲍林等在价键理论基础上提出了杂化轨道理论。它在解释多原子分子结构特别是分子的几何构型方面取得了很大成功。后来，美国科学家莫立根用分子轨道理论处理分子结构，其结果与价键的电子理论所得的结果大体上是一致的，由于计算比较简便，解决了许多此前用价键理论不好解决的问题，如：氧分子的顺磁性、氮分子的特殊稳定性、共轭分子的反应规律等。对于复杂的有机化合物分子，要得到波函数的精确值是很困难的。

（6）1931年，德国化学家休克尔用简单的分子轨道法计算出，只有当π电子数为4n+2的体系，它们的成键轨道在基态时全部充满电子（有的还充满非键轨道），具有与惰性气体相类似的结构，使体系趋于稳定，具有芳香性，这叫做休克尔规则。这个规则一直延用至今。

（7）1965年，在大量有机合成反应经验的基础上，美国伍德沃德金和德国霍夫曼认识到化学反应与分子轨道的关系，他们研究了一系列反应后，提出了分子轨道对称守恒原理。

（8）日本化学家福井谦一在1971年提出了前线轨道理论。

结束语：

在20世纪60年代后期开始了有机合成计算机辅助设计研究，使

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有机合成路线的设计、有机化合物结构的测定等更趋于系统化和逻辑化。

目前，我国有机化学研究工作从复杂的天然产物的合成、抗癌药物、物理有机化学到金属有机化学等领域均取得了前所未有的成绩，有机合成工业进一步得到完善和发展。

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