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1、有机化学发展史与高分子材料,有机化学作为人类实践活动，可以追述到史前。酿酒、发酵之类的工艺涉及了最初的有机化学变化 （也可以是生物化学变化）。现如今主要涉及到各种现代的高分子材料,葡萄汁经过自然发酵后形成葡萄酒。其原理是在葡萄酵母菌作用下将果汁中的葡萄糖发酵生成酒精并且产生二氧化碳,C6H12O6 2CH3CH2OH+2CO2 产生的有机化学反应原理便是如此,葡萄酒的有机化学原理,有机化学作为学科，是在19世纪确立的。最初有机化学的定义是生命力论影响下的有机体的化学，相当于生物化学。在19世纪前半，已有一些有关有机化合物的系统性研究。在1816年时米歇尔尤金谢弗勒尔研究脂肪及碱制备肥皂的程序，
2、将脂肪中的脂肪酸分解出来后，和碱反应即为肥皂。由于这些都是独立的化合物，因此谢弗勒尔提出可以利用各种脂肪（常见的天然有机化合物来源）用化学反应的方式，在没有生命力介入的情形下，产生新的化合物。,米歇尔欧仁谢弗勒尔（法语：Michel Eugne Chevreul，1786年8月31日1889年4月9日），法国化学家，对动物脂肪的组成和皂化反应的本质进行了深入研究，从多种脂肪里提纯了硬脂酸、油酸和十九酸等脂肪酸。他对染料的研究使他提出了色彩的同时对比概念，影响了后世的艺术品创作。1857年他因对动物脂肪和色彩对比的研究获得了科普利奖章,米歇尔欧仁谢弗勒尔,“有机化学”,这个词是永斯贝采利乌斯发明
3、的。1828年弗里德里希维勒用氰酸铵热重排生成尿素（即为现在的维勒尿素合成），高兴地给贝采利乌斯写信说：“我可以不借助动物的肾脏来制备尿素了！”此举让有机和无机之间的界线消失，人们开始考虑给生物化学另外取个名字。,尿素(Urea) 是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，又称脲（与尿同音）。其化学公式为 CON2H4、(NH2)2CO 或 CN2H4O，分子质量60，国际非专利药品名称为 Carbamide。外观是白色晶体或粉末。它是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。 尿素在肝合成，是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。这代谢过程称为尿素循环。 尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合
4、物。活力论从此被推翻,永斯雅各布贝采利乌斯 （Jns Jakob Berzelius，1779年8月20日1848年8月7日），又译柏济力阿斯或白则里，瑞典化学家、伯爵，现代化学命名体系的建立者。1802年，贝采利乌斯毕业于乌普萨拉大学，1807年出任斯德哥尔摩大学化学学院教授。,他首先提出了用化学元素拉丁文名称的开头字母作为化学元素符号，发现了硒、硅、钍、铈等元素，他与约翰道尔顿、安托万拉瓦锡一起被认为是现代化学之父。 1806年第一个提出了有机化学这一概念，以区别于无机化学。 1812年提出“二元论的电化基团学说”，1830年发现同分异构现象。 但是他曾经提出以生命力的存在解释有机物的形成
5、，后来被一系列的有机合成（如维勒的尿素合成）事实证明为错误。,弗里德里希维勒 （Friedrich Whler，1800年7月31日1882年9月23日），德国化学家。他因人工合成了尿素，打破了有机化合物的“生命力”学说而闻名,维勒自1824年起研究氰酸铵的合成，但是他发现在氰酸中加入氨水后蒸干得到的白色晶体并不是铵盐，到了1828年他终于证明出这个实验的产物是尿素。维勒由于偶然的发现了从无机物合成有机物的方法，而被认为是有机化学研究的先锋。在此之前，人们普遍认为：有机物只能依靠一种生命力在动物或植物体内产生；人工只能合成无机物而不能合成有机物。维勒的老师永斯贝采利乌斯当时也支持生命力学说，他
6、写信给维勒问他能不能在实验室里“制造出一个小孩来”。 维勒将自己的发现和实验过程写成题目为“论尿素的人工制成”的论文，发表在1828年物理学和化学年鉴第12卷上。他的论文详尽记述了如何用氰酸与氨水或氯化铵与氰酸银来制备纯净的尿素。随着其他化学家对他的实验的重现成功，人们认识到有机物是可以在实验室由人工合成的，这打破了多年来占据有机化学领域的生命力学说。随后，乙酸、酒石酸等有机物相继被合成出来，支持了维勒的观点。,在1856年威廉珀金在试图制备奎宁的过程中，意外的制备了第一个合成染料苯胺紫。由于苯胺紫的生产获得大量的利润，因此提高大家对有机化学的兴趣,奎宁（Quinine），俗称金鸡纳霜，茜草科
7、植物金鸡纳树及其同属植物的树皮中的主要生物碱。化学称为金鸡纳碱，分子式C20H24N2O2。1820年P.-J.佩尔蒂埃和J.-B.卡芳杜首先制得纯品。,奎宁,苯胺紫 即甲基紫。亦称“冒酜”。第一个人工合成的紫色染料。由英国化学家威廉亨利柏琴于1856年在合成奎宁的实验中偶然发现获得。微溶于热水（呈红紫色），溶于乙醇（呈现紫色）和浓硫酸（呈橄榄绿色）。,19世纪初期 欧洲人积累了大量的有机化合物的转换知识，一些学术开始形成。把有机化学确立为科学的学说，当属结构学说。这个结构学说有各种流派和表现形式。最初比较有大的影响的有1843年化学家热拉尔（英语：Charles Frdric Gerhard
8、t）的水型、氯化氢型、氨型、氢型结构学说10，这个学说是基于无机化学盐理论提出来的。其影响到现在仍然存在，比如说酯在当时被认为是一种含氧酸盐，所以至今英文酯的后缀跟含氧酸盐的后缀一样，都为-ate。,酯 是根据形成它的酸和醇（酚）来命名的，例如乙酸乙酯CH3COOC2H5、乙酸苯酯CH3COOC6H5、苯甲酸甲酯C6H5COOCH3、乙酸丁酯CH3COOC4H9、丙烯酸辛酯CH2CHCOOC8H17等 .,热拉尔,C.F.Charles-Frederic Gerhardt (18161856)法国有机化学家。1816年 8月21日生于斯特拉斯堡，1856年8月 19日卒于巴黎。 热拉尔对19世
9、纪的有机化学，特别是结构理论方面有重大贡献。 1843年他建议改革原子量系统，把分子量定义为“物质在气态时占与2克氢相同体积的重量”,这样推演出的分子式称为“二体积式”；他认为有机化合物中存在“同系物”，提出“同系列”的概念，认为碳氢化合物的同系列都有自己的代数组成式。1853年他通过对取代反应的研究，提出了新的类型说，把当时已知的有机化合物分别纳入水、氯化氢、氨、氢四种基本类型，认为这四种母体化合物中的氢被各种基团取代，可得到各种有机化合物。热拉尔的著作主要有有机化学专论和有机化学概论等。,在1858年 奥古斯特凯库勒和库帕（英语：Archibald Scott Couper）分别提出了有机
10、化学结构上的重大进展。他们提出四价的碳原子可以相互结合，形成碳的晶格。而其原子键结的结构用适当的化学反应来说明。,导向现代化学结构学说的当属俄罗斯化学家布特列洛夫（英语：Alexander Butlerov）的结构学说以及随后范霍夫、勒贝尔的碳四面体学说。19世纪有机化学形成和完善了结构学说，到了20世纪，导致了构象分析理论的建立，从此有机化学的发展进入一个全面增长的阶段。结构学说催生出了很多理论，比如电子理论、机理学说。这些理论极大地指导了有机合成的研究，而有机合成实践又不断地提出新问题来挑战和充实结构理论。这种相互促进产生了今天有机化学的全新面貌。制药产业开始于19世纪末期制造阿斯匹灵，最
11、早是由德国化学家霍夫曼在1898年合成成功，并在1900年在拜耳药厂生产12。第一次系统性的改善药物则是洒尔佛散，其中用到剧毒性的对氨基苯胂酸，保罗埃尔利希及其团队在过程中检验了许多对氨基苯胂酸的衍生物。 早期的有机反应及应用往往都是意外发现（serendipitous）。在19世纪后半开始有许多有关有机化合物的系统性研究。以靛蓝的制造来说，由于阿道夫冯拜尔发展的合成方法，由天然植物原料生产的靛蓝由1897年的19,000吨减至1914年的1,000吨。2002年时有17,000吨的靛蓝是由石化产业所制造13。在二十世纪初时也已知道聚合物和酶是大型的有机分子。,凯库勒 (1829 1896 年
12、 ) 德国化学家。 1829 年 9 月 7 日生于达姆施塔特。 1848-1851 年进入吉森大学，原先学建筑，后来他多次聆听化学大师李比希的讲演，深受吸引和启发，遂改攻化学，并在李比希的实验室里积极、严谨地进行研究工作，完成了关于硫酸戊酯及其盐的实验论文，获得博士学位.1875 年当选为英国皇家学会会员。 1877 年任波恩大学校长。1867-1869 年，凯库勒在演讲“关于盐类的结构”和关于莱 (1 ， 3 ， 5 一三甲苯 ) 的结构一文中，发表了有关原子立体排列的思想，首次把原子价的概念从平面推向三维空间,凯库勒 1829 年生于达姆施塔特， 1847 年入吉森大学学习建筑。他受了李
13、比希的影响，把注意力转向化学，拜李比希为师。 1850 年，完成了题为硫酸氢戊酯的博士论文。 1850-1856 年，他遵照导师的意见到巴黎去与类型论者进行广泛的接触，听过杜马讲授的有机化学，读过热拉尔（ Charles Gerhardt ）刚刚写成的有机化学专论手稿，结识了武慈。凯库勒已窥见了有机化学的现状，以及有机化学理论上的混乱情况。1854 年冬，凯库勒抵伦敦，在一家医院里担任斯登豪斯（ Stenhouse ，是李比希的学生）的助手，在那里结识了威廉逊和霍夫曼等人，他们经常聚会在一起讨论有机化学的理论问题和哲学问题，这些对年青的凯库勒产生强烈的影响。如他后来所说： “ 我最初是李比希的
14、学生，后来是杜马、热拉尔和威廉逊的学生，现在我不属于任何学派。 “1858 年，他任比利时时根特（ Ghent ）大学的教授，在这里（ 1866 年），他发表了苯的结构式，使凯库勒名扬于世。 1867 年，应聘为波恩大学教授和化学研究所所长，至 1896 年逝世。,凯库勒与有机化学结构理论,（ 1 ） 关于碳元素四价学说和碳原子之间可以连接成链的假设。 1850 年英国化学家富兰克兰德（）在研究金属有机化合物时，发现在一些金属有机分子中，每一种金属原子只能和完全确定数目的有机基团化合，这个数目称为元素的原子价。富兰克兰德的想法为凯库勒发展了，凯库勒懂得化合价真正意义并把它当作自己的有机分子的结
15、构理论的主导思想。 1857 年凯库勒提出有机化合物最重要的元素是碳，碳是四价的。在此基础上设计了一些化合物的结构模型。 1858 年，凯库勒发表了关于化合物结构与变态以及碳原子的化学性质，再次强调碳原子是四价的，并提出碳原子之间可以相互成链，这一假说后来成为有机分子结构理论的基础，至今证实了它的正确性，反映了客观性。同年英国化学家库帕在他的论新的化学理论一文中也提出碳是四价的和碳原子之间可以相连成链状的假说。凯库勒读了这篇论文之后，立即又写了一篇论文，指出：确认碳原子是四价的和确认有可能形成碳链的优先权应当属于凯库勒。然而他又指出，认为有机化合物分子具有一定的结构，可用结构式表示。这种观点的
16、提出应当归功于库帕。,阿司匹林,阿司匹林也叫乙酰水杨酸，是一种历史悠久的解热镇痛药，诞生于1899年3月6日。用于治感冒、发热、头痛、牙痛、关节痛、风湿病，还能抑制血小板聚集，用于预防和治疗缺血性心脏病、心绞痛、心肺梗塞、脑血栓形成，也可提高植物的出芽率1 ，应用于血管形成术及旁路移植术也有效,奥古斯特威廉霍夫曼,苯胺 1845年，霍大曼开始研究苯胺，并发现了用苯制取苯胺的方法，先用硝酸处理苯，在处理过程中，苯被硝酸硝化，形成硝基苯，然后，再用氢还原硝基苯，从而得到苯胺。 霍夫曼反应 霍夫曼还发现了二苯肼（1863年）、二苯胺（1864年）、异腈（1866年）、甲醛（1867年）；研究了芥子油和芥子素，并发现了苯基芥子油；发现了用苛性钠、卤素与羧酸酰胺作用来制取胺的方法，这种方法被称为“霍夫曼反应”。,染料 霍夫曼经过研究，发现治疗疟疾的喹宁组成中包含了苯和苯胺，于是他设法与助手帕金合作，用氧化苯胺衍生物的办法制取喹宁，“有心栽花花不发，无意插柳柳
