有机化学发展史(1)
有机化学的发展简史
有机化学的发展简史有机化学作为化学学科的一个重要分支,起源于对有机物的研究。
在过去的几个世纪里,有机化学经历了许多重要的发展,并为人类社会的进步做出了巨大贡献。
以下是有机化学发展的简史。
17世纪:燃料和染料的发现有机化学的研究可以追溯到17世纪,在当时,主要关注研究燃料和染料。
一些重要的有机化学实验家,如奥伊伊尔·瓦什利、霍纳利厄斯·博伊尔德和“傅尔贝退役”约翰·资姆梅尔曾经开展了一系列研究,这些研究奠定了有机化学的基础。
18世纪:有机物的化学组成到了18世纪,重点转移到了有机物的化学组成。
英国化学家约瑟夫·普里斯特利开展了对烷基化合物的研究,并确定了这些化合物的一般结构。
同时,瑞典化学家卡尔·舍勒提出了有机化合物是由碳和氢构成的理论。
19世纪:有机化学理论的发展到了19世纪,有机化学的理论得到了进一步发展。
法国化学家勒热所提出的有机化学力场理论,显示了一些重要有机化合物之间的关系,为有机化学打下了坚实的基础。
此外,德国化学家奥古斯特·开尔成为有机化学的先驱,他发现了乙醇、甲醛和甲烷等许多重要的有机化合物。
20世纪:重要的有机合成和新理论20世纪见证了有机化学的许多重要进展。
在这个时期,有机合成变得越来越重要,尤其是在药物和香料生产方面。
同时,量子化学的发展也为有机化学提供了一种新的理论研究方法。
很多著名的有机化学家如罗伯特·勃朗斯特德、丹尼尔·里贝尔、林纳斯·鲍林、罗伯特·罗宾斯塔、基奥·伯克、内德·维奥特和本杰明·韦尔顿等都在这个时期做出了重要的贡献。
现代有机化学随着科学技术的发展,有机化学在20世纪后期和21世纪得到了进一步的发展。
新的实验技术、仪器仪表和计算方法的引入使得有机化学的研究变得更加精确和高效。
此外,新的合成方法也得到了开发,允许有机化学家合成更加复杂的有机分子。
有机化学的历史与发展趋势
有机化学的历史与发展趋势有机化学的历史与发展趋势有机化学是一门研究碳有机化合物的分子结构、性质和反应机理的学科。
它在很多领域都有着广泛的应用,如药物、化妆品、化学能源、材料科学等。
有机化学的发展经历了几个重要的阶段,本文将对其历史和发展趋势进行探讨。
一、历史有机化学的历史可以追溯到古代,人们早在古希腊时期就知道了一些碳含量较高物质的基本特征。
但是,对于有机化合物的本质和结构了解很少。
直到18世纪,人们才开始认识到碳有机化合物的特殊性质和内在的结构。
在19世纪,在德国和英国两地,先后出现了一批杰出的有机化学家,如J.W. Döbereiner、J. J. Berzelius、F.A. Kekulé、A. von Baeyer、W. H. Perkin和J. B. Sumner等。
他们的研究成就开拓了有机化学的新局面。
例如,Kekulé提出了甲基、乙烷基这些基本结构单元的理论,Baeyer发现了苯环的结构及其反应,Perkin开创了合成染料的新时代。
20世纪初,化学家对有机化合物的研究进一步深入,不断推进着有机化学领域的发展。
研究领域涉及到非平面分子、带有天然产物的共轭体系、高分子等方面,取得了许多重大成果。
短时间内就有了著名的化学家,如屠格涅夫、贝格曼、C. F. Kipping、R. Robinson、G. Natta、F. Sanger、H. C. Brown等。
他们的研究成果为有机化学提供了新的思路、新的方法和新的应用。
二、发展趋势随着科技和社会经济的发展,有机化学领域不断涌现新的话题与热点。
未来几年,有机化学从以下几个方面持续推进发展。
1. 研究环境友好型化学化合物近年来,环保意识的不断提高,环境友好型化合物的研究领域日益受到关注。
更多有机化学家将会注意到环保领域新型化合物的制备和发现。
例如,研究如何将化学合成与可持续发展相结合,推广新型催化剂和生物催化剂等。
有机化学发展简史
有机化学发展简史i“有机化学”这一名词于1806年首次由贝采利乌斯提出。
当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。
19世纪初,许多化学家相信,在生物体内由于存在所谓“生命力”,才能产生有机化合物,而在实验室里是不能由无机化合物合成的。
1824年,德国化学家维勒从氰经水解制得草酸;1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。
氰和氰酸铵都是无机化合物,而草酸和尿素都是有机化合物。
维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。
此后,乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成,“生命力”学说才逐渐被人们抛弃。
由于合成方法的改进和发展,越来越多的有机化合物不断地在实验室中合成出来,其中,绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下台成出来的。
“生命力”学说渐渐被抛弃了,“有机化学”这一名词却沿用至今。
从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。
在这个时期,已经分离出许多有机化合物,制备了一些衍生物,并对它们作了定性描述。
法国化学家拉瓦锡发现,有机化合物燃烧后,产生二氧化碳和水。
他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。
1830年,德国化学家李比希发展了碳、氢分析法,1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。
这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。
当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上,遇到了很大的困难。
最初,有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。
二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分,二者靠静电力结合在一起。
早期的化学家根据某些化学反应认为,有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。
但这个学说本身有很大的矛盾。
类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。
此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成,而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的,因而可以按这些母体化合物来分类。
《有机化学》第一章 绪论
Sp3杂化
2P
2S 6C
2P 跃迁 2S
杂化
Sp3杂化轨道
Sp2杂化
2P 2S 6C
2P 跃迁 2S
杂化
Sp2杂化轨道
Sp2和sp3杂化轨道的形状大体相似,只是由于s成分的 逐渐增多,形状较胖,电负性较大。
Sp杂化
2P 2S 6C
2P 跃迁 2S
杂化
Sp杂化轨道
判断杂化类型的方法(第2和3章重点讲)
第一节 有机化学(Organic chemistry)发展概况
Organic一词的意思是有机的、有生命的 , 因此,有机化合物的最初定义是指来源于 动、植物体的物质 。
甘蔗------制取蔗糖; 大米或果汁----酿制酒精 植物油和草木灰共融--------制成肥皂 米醋------乙酸等称为有机物,形成“生命力论”
共价键 C--C C=C C—O C—N C--Br
键能 347.3 611 359.8 305. 4 284.5
3、键角(bond angle) 有机分子中二个共价键之间的夹角,称为键角。
4、键的极性和分子的极性
当两个相同的原子或原子团形成共价键时,由 于其电负性相同,因此成键电子云对称地分布 在两个原子周围,分子的正、负电荷中心重合, 这种键称为非极性共价键。
=dq 偶极矩的单位为德拜(Debye, Debye.Peter 荷兰物理学家), 简写为D。1D=10-8cm 10-10静电单位。
双原子分子的极性就是其键的极性,多原子分子 的极性是各个价键极性的矢量和。偶极矩是矢量,方向 从正电荷中心指向负电荷中心,可书写如下:
δ+
H
-
Cl
偶极矩 u=q•d
由于青霉素的发现和大量生产,拯救了千百万 肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命,及时 抢救了许多的伤病员。青霉素的出现,当时曾轰 动世界。为了表彰这一造福人类的贡献,弗莱明、 钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生 理学奖。
有机化学发展史共22张
01绪论Chapter有机化学定义与特点有机化学定义有机化学特点涉及化合物种类繁多,结构复杂,反应机理多样。
发展史概述萌芽阶段创立阶段发展阶段现代阶段研究目的与意义研究目的研究意义02早期有机化学发展Chapter1 2 3炼金术对有机化学的启示早期有机合成实践炼金术对元素理论的贡献炼金术与早期有机合成燃素说及其影响燃素说的提出与接受01燃素说对化学反应的解释02燃素说的局限性与被替代03早期有机结构理论有机物结构的早期认识等价理论与类型理论结构理论的建立与发展0319世纪有机化学的崛起Chapter碳价四面体理论提有机合成方法与技术进步010203天然产物结构解析与合成1230420世纪有机化学的飞速发展Chapter物理有机化学的兴起20世纪初,物理化学与有机化学开始交叉融合,物理有机化学逐渐兴起。
1912年,德国化学家威廉·奥斯特瓦尔德(Wilhelm Ostwald)提出“物理有机化学”概念,强调从物理化学角度研究有机化学问题。
物理有机化学的发展推动了有机化学反应机理的深入研究,为有机合成提供了理论指导。
不对称合成与手性药物研究20世纪后半叶,生物有机化学逐渐兴起,成为有机化学与生物学交叉融合的重要领域。
生物有机化学关注生物体内有机分子的合成、转化和相互作用机制,为药物设计和生物医学研究提供了重要支持。
生物有机化学的发展推动了有机合成方法学、化学生物学和化学生物医学等相关领域的快速发展。
010203生物有机化学交叉融合05现代有机化学前沿领域Chapter超分子化学与分子自组装超分子化学的概念分子自组装原理超分子化学的应用有机金属化学及其应用有机金属化学的研究对象有机金属化合物的合成方法有机金属化学的应用有机光电子器件的工作原理利用有机光电子材料在光照条件下产生的光电效应,实现光能与电能之间的相互转换。
有机光电子器件的应用在显示、照明、光伏等领域具有广泛应用前景,如有机发光二极管(OLED )、有机太阳能电池等。
有机化学发展史
19世纪末至20世纪初,化学家们开始研究有机物的官能团及其性质。官能团是指决定有机物化学 性质的原子或原子团。官能团理论的建立为有机化学的系统化研究提供了重要工具。
03
19世纪有机化学
碳四价学说与类型论
1 2
碳四价学说的提出
德国化学家凯库勒提出碳原子具有四个价键的理 论,为有机化学的发展奠定了基础。
06
有机化学应用领域拓展
材料科学领域应用
高分子材料
利用有机化学原理和方法设计和合成高分子材料,如塑料、橡胶、纤维等,广泛应用于生 活和工业生产中。
功能材料
通过有机化学手段合成具有特定功能的材料,如光电材料、磁性材料、超导材料等,在信 息技术、能源等领域发挥重要作用。
纳米材料
运用有机化学技术制备纳米级材料,如纳米颗粒、纳米线、纳米管等,在生物医学、催化 等领域具有潜在应用价值。
反应机理的研究
深入研究有机反应的反应 机理,揭示反应的本质和 过程,为有机合成提供理 论指导。
催化剂的应用
发现许多有机反应需要催 化剂的参与才能顺利进行 ,催化剂的研究和应用促 进了有机合成的发展。
立体化学与手性概念
立体化学的兴起
研究有机化合物在三维空间中的排列和构型,揭示分子的立体结 构和性质之间的关系。
手性概念的提出
发现许多有机化合物具有手性,即分子不能与其镜像重合的性质, 对生物学和医学等领域产生重要影响。
不对称合成的探索
研究如何合成具有特定手性的有机化合物,对于药物合成和不对称 催化等领域具有重要意义。
04
20世纪有机化学
物理有机化学兴起
20世纪初,物理有机化学开始 萌芽,研究物质结构与性质之
生物医药领域应用
化学基础有机
化学基础有机一、有机化学简介有机化学,又称为碳化合物化学,是化学科学的一个重要分支。
它主要研究含碳元素的化合物的合成、结构、性质、反应机理以及相互转化的规律。
有机化学不仅是合成具有重要实用价值的有机化合物的基础学科,同时也是化学工业的重要组成部分。
二、有机化学发展历程有机化学的发展可以追溯到古代,人类在生产和生活实践中就已经开始接触和利用有机化合物。
然而,真正意义上的有机化学的研究是从18世纪后半叶开始的。
这一时期的化学家们开始对有机化合物的结构、性质和反应机理进行系统的研究。
进入20世纪后,随着科技的不断进步,有机化学的发展取得了巨大的突破。
特别是在20世纪70年代以后,随着计算机技术和谱学分析方法的快速发展,有机化学的研究进入了分子设计和功能化的新阶段。
三、有机化学基本概念1.有机化合物:通常是指含有碳元素的化合物,但不包括碳的氧化物、碳酸盐、碳酸等无机化合物。
2.有机化学反应:是指碳与碳原子之间进行的各种化学反应,主要包括取代反应、加成反应、消除反应、重排反应等。
3.共价键:原子之间通过共享电子而形成的化学键,是有机化合物结构的基础。
4.官能团:是指一种或多种活性原子的组合,可以决定有机化合物的性质。
5.手性:是指一个物体不能与其镜像相重合的性质。
在有机化合物中,手性通常是指分子中存在手性碳原子。
四、有机化学反应类型1.取代反应:有机化合物分子中的某一原子或基团被其他原子或基团取代的反应。
2.加成反应:有机化合物分子中碳碳双键或三键发生断裂,与其它原子或基团结合生成新的化合物的反应。
3.消除反应:在一定的条件下,一分子有机物脱去一分子水或卤化氢等小分子的反应。
4.重排反应:由于基团之间的迁移或交换,使得分子的原有结构发生改变的反应。
5.聚合反应:由小分子重复生成高分子化合物的反应。
6.水解反应:水分子与有机化合物反应,使其分解成两部分或更多部分的反应。
7.氧化还原反应:涉及电子传递的氧化和还原的有机反应。
有机化学发展史
VS
金属有机化学的飞速发展
20世纪,随着过渡金属和稀土元素的发 现以及金属有机化合物的合成方法的改进 ,金属有机化学得到了飞速发展,为有机 合成和催化提供了新的工具和方法。
有机合成与天然产物的合成方法学研究
有机合成的发展
20世纪,随着有机合成方法学的不断发展和完善,越来越多的复杂有机化合物可以通 过有机合成方法得到,为药物研发、材料科学等领域提供了重要支持。
寻找和开发能够替代传统有机溶剂的环境友 好型溶剂。
绿色催化剂
研究和发展能够替代传统有害催化剂的绿色 催化剂。
绿色合成路线
优化和设计更环保的合成路线,减少废物产 生和能源消耗。
有机功能材料的研究与应用
有机光电材料
研究和发展具有光电性能的新型有机材 料,用于太阳能电池、发光二极管等。
有机超导材料
研究和开发具有超导性能的新型有机 材料,为未来能源传输和信息处理提
天然产物的合成方法学研究
20世纪,对天然产物合成方法学的研究也得到了快速发展,通过对天然产物的结构进 行分析和模仿,可以设计出更加高效的合成路线和方法,为天然产物的开发和利用提供
了重要支持。
04
现代有机化学的发展 与应用
绿色有机化学的发展
绿色有机合成
旨在减少或消除污染的有机合成方法的研究 。
绿色溶剂
天然产物的发现
同时,化学家们也开始从自然界中分离和鉴定各种有机化合 物。例如,从植物、动物和微生物中分离出多种具有生物活 性的有机化合物,这些天然产物为有机化学的研究提供了丰 富的素材。
有机化学的分支学科的形成
生物有机化学
生物有机化学是研究生物体内有机化合物的化学性质、合 成和代谢的学科。这一分支学科的形成标志着有机化学与 生物学之间的交叉融合。
《有机化学》第1章_绪论(高职高专 )
1.1 有机化合物和有机化学
一.有机化学(Organic Chemistry)的发展
① 1806年,Berzelius首先提出“有机化学” 概念;无机化学. ② 生命力学说:有机化合物只能来源于有机体(organic) 。 ③ 1828年, F.Wöhler从无机物氰酸铵人工合成了有机物尿素,突 破生命力学说约束,促进有机化学发展并成为一门单独学科。
特殊的共价键组成决定了上述特点。
石墨的晶体结构(sp2)
Graphite
金刚石的晶体结构(sp3)
足球烯erical
有机化合物结构上存在同分异构现象:
一.同分异构现象 分子式相同而结构相异因而其性质也各异的不同 化合物,称为同分异构体,这种现象叫同分异构现象。
A:B A·+ B·
例如:
Cl : Cl (光照) Cl·+ Cl· CH4 + Cl · CH3 ·+ H : Cl
例如: 乙醇和二甲醚(官能团异构)
CH3CH2OH CH3OCH3
CH3 CH3CHCH3
丁烷和异丁烷(碳链异构)
CH3CH2CH2CH3
原子数目和种类越多,同分异构体数越多.
碳架异构 构造异构 同分异构 立体异构 构型异构 位置异构
(丁烷与异丁烷) (1-丁烯与2-丁烯)
官能团异构 (二甲醚与乙醇) 构象异构
(2)键角(方向性):任何一个两价以上的原子,与其它原 子所形成的两个共价键之间的夹角. (3)键能 :气态原子A和气态原子B结合成气态A-B分子 所放出的能量,也就是气态分子A-B离解成A和B两个 原子(气态)时所吸收的能量.
(泛指多原子分子中几个同类型键的离解能的平均值).
◆离解能:某个共价键离解所需能量.
有机化学课件:有机化学绪论
二、碳原子轨道的杂化
碳的原子序
数为6, 能
电子排布式
为:
量
1s22s22p2
2p — — — 2s — 1s —
碳原子基态的电子构型
1. sp3杂化
2p — — — 能
2s — 量
1s —
2p — — — 2s — 1s —
————
基态
激发态
sp3杂化态
碳原子2s电子的激发和sp3杂化
轨道式表示杂化方式为:
有机化合物:
含碳的化合物或碳氢化合物及其衍生物。
3、有机化合物的特点
有机化合物的特点通常可用五个字概括: “多、燃、低、难、慢”。
(1)结构特点
有机化合物主要由C和H组成,有些有机化合物也含有O、S、
P、N、X、Mg、Ag等。尽管组成有机物的元素不是很多,但 是由于碳原子之间相互以共价键结合,分子组成复杂,加之 立体构型不同,因而有机物的数量繁多。而由众多元素组成 的无机物的数目只有六万种。
O H2N C NH2
自 然 界 中 碳 的 循 环
通过对众多有机化合物结构的研究发现,有 机化合物均含有碳和氢两种元素,有的还含有氧、 氮、硫、磷和卤素。这些元素的种类虽然远不如 无机化合物所含的多,但是有机化合物的种类却 远比无机化合物繁多,性质也有较大的差异。有 机化合物的种类不仅因元素组成而异,即使元素 组成相同,它们也往往呈现不同的性质。
有机化学→有生机的化学,这一僵化的观点便是历史上显赫一 时的“生命力”学说。
1828年Berzelius.J的学生,一个法国青年科学家F.Wöhler在 实化合验物室的由人氰工酸合铵成(N:H4OCN)合成尿素(NH2CONH2),促进了有机
O
认识有机化学题目(带解析)
第1节认识有机化学1.了解有机化学的发展简史。
2.掌握有机化合物的分类以及分类依据。
3.能识别常见官能团的结构和名称。
4.掌握烷烃的系统命名法,能对简单烷烃进行命名,并了解习惯命名法。
有机化学的发展[学生用书P1]1.有机化学(1)概念:以有机化合物为研究对象的学科。
(2)研究范围:有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用,以及有关理论和方法学等。
2.发展历程(1)萌发和形成阶段①19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念。
②1828年,维勒首次在实验室里合成了有机化合物——尿素,使人类从提取有机化合物进入了合成有机化合物的新时代。
③1830年,李比希创立了有机化合物的定量分析方法。
④1848~1874年之间,关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善,之后建立了研究有机化合物的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科。
(2)发展和走向辉煌时期进入20世纪,有机化学有了极大的发展。
①关于有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究,使人们对有机反应有了新的掌控能力。
②红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)和X射线衍射(XRD)等物理方法的引入,使有机分析达到了微量、高效、准确的程度。
③随着逆推法合成设计思想的诞生以及有机合成路线设计实现程序化并进入计算机设计时代,新化合物的合成速度大大提高。
1.判断正误(1)人类只能合成自然界中存在的有机化合物。
()(2)有机化合物的种类远多于无机化合物的种类。
()(3)尿素是人类用人工方法合成的第一种有机化合物。
()(4)周期表中碳元素是形成化合物种类最多的元素。
()答案:(1)×(2)√(3)√(4)√2.下列含碳化合物中属于无机化合物的是()解析:选C。
C项物质为H2CO3,属于无机酸。
有机化合物与无机化合物的区别(1)化合物根据是否含碳元素分为有机化合物和无机化合物。
但CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等物质具有无机化合物的性质,视为无机化合物。
有机化学发展史及其历史事件
有机化学发展史及其历史事件有机化学是研究碳元素化合物的科学,它起源于19世纪初。
有机化学的发展史可以追溯到古代,但真正的有机化学研究始于18世纪末的法国。
以下将介绍有机化学发展史中的一些重要历史事件。
1. 1828年,德国化学家弗里德里希·维勒合成了尿素,这是有机化合物的第一个人工合成物质。
这一发现打破了当时普遍认为有机化合物只能由生物体合成的观念,为有机化学的发展奠定了基础。
2. 1856年,法国化学家奥古斯特·洛朗合成了苯,这是有机化学中另一个重要的里程碑。
苯是一种最简单的芳香烃,它的合成证明了有机化合物可以通过人工合成来获得。
3. 1865年,德国化学家弗里德里希·库尔贝通过研究有机化合物的结构和化学性质,提出了结构理论。
他认为有机化合物的性质取决于它们的分子结构,这一理论为有机化学的发展提供了理论基础。
4. 1884年,德国化学家赫尔曼·埃米尔·费歇尔发现了光合作用中的二氧化碳固定过程。
这一发现揭示了生物体如何将无机碳转化为有机化合物,对于理解有机化学在生命过程中的作用具有重要意义。
5. 20世纪初,德国化学家赫尔曼·斯圭尔合成了多环芳香烃,这是有机化学合成中的一项重要突破。
他的研究为有机合成化学打开了新的大门,并为后来的有机化学家提供了广阔的研究领域。
6. 20世纪初,俄国化学家亚历山大·斯皮里多诺夫提出了有机化学的配位理论。
他认为有机化合物中的碳原子能够形成共价键和配位键,这一理论对于解释有机化合物的结构和性质具有重要意义。
7. 20世纪中叶,英国化学家罗伯特·罗宾逊提出了反应机理的概念。
他通过研究有机反应的速率和产物,揭示了有机反应中的分子间相互作用和中间体的形成,为有机反应的研究提供了新的思路。
8. 20世纪中叶,美国化学家利诺·保罗林斯基提出了有机合成的一般原则,即“保持碳骨架完整”。
他强调了有机合成中保持分子结构完整性的重要性,并开创了有机合成化学的新方向。
有机化学发展历史
3. 现代化学符号的发明,元素铈、硒和钍的发 现,同分异构现象及化学催化研究等。
4.2.3 维勒和首次人工合成尿素
弗里德里希·维勒1800年7月31日生于德国莱茵河 岸上的埃施耳亥姆,这个地方在法兰克福市附近。他 是德国著名的有机化学家。
1. 父亲是医生,从小喜欢化学;尤其对化学实验 感兴趣;
金获得者,人数之多,在世界上是首屈一指的。李比希对于人才的 培养,完全可以与物理学大师E.卢瑟福相媲美。 幻灯片 5
4.2.2 贝采里乌斯与有机化学术语的提出
贝采里乌斯 Berzelius,Jons Jacob 1779—1848 瑞典化学家,现代化学的奠基人之一。
1. 181ห้องสมุดไป่ตู้年,首次发表原子量表,后经修订,使 他的原子量测定达到相当准确的程度。
第三,人工合成尿素在化学史上开创了一个新兴的 研究领域。维勒提出的有机合成的新概念,促使了以后 关于乙酸、脂肪、糖类物质等一系列有机合成的成功。 因此可以说,维勒开创了一个有机合成的新时代。
近代有机化学史
有机化学是一门与生命科学和人们日常生活 密切相连的化学分支科学。
有机化学在日常生活、科技领域的重要性: 1.人们的生活离不开有机化学工业;
2.对生命现象本质的阐述也离不开有机 化学的基础研究;
3. 是化学学科及相关学科如生命科学、 环境科学等多学科本科生的一门主要基础课。
从上面这张表可以看出,李比希和他的学生培养出了很多诺贝尔奖
5. 成果论文:题为“论尿素的人工制成”发表在 1828年《物理学和化学年鉴》第12卷上。这篇论文引 起了化学界的巨大震动。
人工合成尿素,不仅为维勒本人赢得了荣誉,这一 发现在化学史上也具有重大意义。
《有机化学发展史》课件
绿色合成
发展环境友好的有机合成方法,减少对环境 的污染。
碳捕获和储存
利用有机化学原理,开发高效的碳捕获和储 存技术。
污水处理
利用有机化学原理,开发高效、环保的污水 处理技术。
有机化学在生命科学中的未来发展
药物研发
利用有机合成方法和技术,开发新型药物和治疗方法。
生物成像
发展具有生物活性的有机荧光染料,用于生物成像和示踪研究。
有机物的概念最早由瑞典化学家雅各 布·贝采利乌斯提出,他于1806年首 次使用“有机”一词来描述含有碳的 化合物,并认为这些化合物只能在生 物体内合成。
有机化学的初步发展
随着19世纪工业革命的兴起,有机化学开始得到初步发展。 这一时期的化学家们开始研究有机化合物的合成和分解,以 及它们在工业和农业中的应用。
《有机化学发展史》ppt课件
contents
目录
• 有机化学的起源 • 19世纪的有机化学 • 20世纪有机化学的发展 • 现代有机化学 • 有机化学的未来展望
01
有机化学的起源
早期的有机化学概念
早期的有机化学概念可以追溯到古希 腊时期,当时人们认为世界是由四种 元素组成:火、水、土和空气。其中 ,有机物被认为是生命体的一部分, 与无机物相对。
03
合成有机化学的发展推动了化 学工业的进步,为人类生产和 生活提供了大量的有机化学品 。
有机合成方法的研究
有机合成方法的研究是有机化学的重要组成部分,旨在探索和优化有机化合物的合 成路线和方法。
有机合成方法的研究涉及到多种反应类型,如氧化、还原、酯化、水解等,以及各 种催化剂和溶剂的应用。
随着研究的深入,有机合成方法不断得到改进和创新,提高了合成的效率和产物的 纯度。
简述有机化学发展史
简述有机化学发展史
有机化学是化学中最具代表性的分支之一,它研究的是碳原子化学特性、结构、化学反应等。
有机化学是化学历史上的一个重要发展阶段,下面将分步骤阐述有机化学的发展史。
1. 前有机化学时期
前有机化学时期,人们对于化学反应的了解非常有限,更多的是在实
验中摸索。
其中最著名的两个人是黑尔姆霍兹和弗拉纳哥-拉埃尔。
黑
尔姆霍兹在1857年发表了一篇关于酸碱数的文章,弗拉纳哥-拉埃尔
则提出了结构化学的概念。
这些人的工作为后来有机化学的发展奠定
了基础。
2. 经典有机化学时期
经典有机化学时期主要发生在19世纪,大量的有机反应被发现。
其中
最著名的有机反应当属闵克说法。
这个说法认为碳的原子价仅为4,然而它仍可以与四个不同的官能团发生反应。
闵克的这个说法后来促进
了有机化学反应的研究,最终有机化学的发展从这里开始。
3. 现代有机化学时期
现代有机化学时期从20世纪初开始,它主要发展了有机分子结构分析
和有机催化剂。
这个时期的知名有机化学家有沃尔夫、范特霍夫、勃
拉格等人。
4. 21世纪的有机化学
21世纪的有机化学主要致力于绿色化学和有机电子化学。
这个时期的重要发展包括有机太阳能电池、有机场效应晶体管、液态晶体等等。
这些发展进一步扩展了有机化学的研究领域。
总之,有机化学的发展历程是一个取得了大量成就的历史过程,它让我们更好地了解了碳原子的化学特性,拓展了人类在化学领域的认识和应用。
有机合成从古至今做了这么多贡献,看完让你爱上化学
有机合成化学是有机化学的核心,有机化学家的看家本领在于能够合成任何特定的目标分子。
有机合成不但能够合成自然界中已有的任何分子,而且还可以有意识地、有目标地制备人们所期望的、具有各种特定功能的新型化合物分子。
有机合成化学的前世当首推中国古代的炼丹术,长生不老丹虽然没有炼出来,无心而成的火药却写进了四大发明,白嫩的豆腐也端上的餐桌。
绵延千百年,豆腐的美味让人们欲罢不能、留恋忘返。
可谓:有心栽花花不成,无心插柳柳成荫。
近代,以1828年德国化学家维勒Wolher无意中合成尿素为标志,有机合成化学已经历了192年的历史,有机合成作为一门科学对人类文明和科学的发展产生着巨大影响。
在有机化学的发展过程中,有机合成一直处于主导地位,从学科发展来说,有机合成的对象又以天然产物为主。
有机合成利用天然资源或工业生产中形成的简单分子,通过一系列化学反应合成得到各种复杂结构的天然的或非天然的有机化合物。
它是向现代社会提供医药、农药、香料、染料、纤维、仿生材料的基本源泉,也是合成新分子捕捉我们幻想和想像力的最具创造性的科学领域之一。
一、有机合成化学的发展历程有机合成化学根据其发展历程可分为:初创探索期、随心所欲期、合成艺术融合期和创造新功能分子时期。
1.初创探索期由于没有更多的理论指导,初期的化学实验纯粹是试验,有点像蒙眼玩杂耍,更像中国武侠小说中的“毒手药王”,能配制出解毒疗疾的独门神药却不知道深处的奥密。
可以说,近代有机合成的方法大多是偶然和碰巧发现的。
当年18岁的德国学生Perkin在合成抗疟疾药物的过程中却意外得到染料苯胺紫,从而推动了煤焦油工业的长足发展。
此刻,一直以农业为基础的德国,紧抓机遇,利用新兴的染料化工、医药化工、油漆化工、橡胶合成等煤化学工业,在不足40年的时间超过了英国,这也为其登上欧洲霸主地位奠定了坚实的物质基础和思想意识基础。
早期的有机合成由于缺乏科学的理论,人们只能通过简单的类比法来完成一些物质的合成,如“一锅烩”方法,而需要多步合成的复杂化合物却无法制备。
有机化学发展历程
有机化学发展历程早在远古时期,人类就创造了利用谷物制酒、酿醋的方法,从植物中提取染料、香料及用草药治病的方法等。
但人们对有机化合物的认识是一个逐渐由浅入深、由表及里的过程。
在有机化学发展的历史长河中,曾经有过一段时期有机化合物被认为只能来源于有生命的机体。
1806年,瑞典化学J Berzelius最早提出了“有机化学”这个名称,并将来源于动物、植物等生物体中物质定义为“有机物”,而来源于矿物、空气等非生物体的化合物称为“无机物”。
不同来源的两类物质在性质上有显著的差异。
J Berzelius当时认为,生物体中存在神秘的“生命力”(vital force)参与有机物的生成,只有活组织才能制造有机化合物,在实验室里用化学方法不能合成。
“生命力”学说使有机合成成为禁区,严重阻碍了有机化学的发展。
1828年,德国化学家F Wöhler未利用任何生物体,只是把氰酸铵加热就制成了一种典型的有机化合物尿素。
F Wöhler的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击,这是有机化学发展史上一个重要的里程碑事件。
此后,有更多的有机化合物被陆续合成出来,例如1845年德国化学家H Kolbe合成了醋酸,1854年法国化学家M Berthelot合成了油脂,以及随后柠檬酸、琥珀酸、苹果酸及糖类等一系列有机物的合成,彻底否定了“生命力”学说,从此开创了人工合成有机化合物的新时代,使有机化学迅速发展。
许多生命活性物质,例如蛋白质(我国科学家于1965年在世界上首次合成了具有生物活性的蛋白质—结晶牛胰岛素)、核酸和激素等也都成功的合成出来。
如今,化学家不但能够合成自然界中已发现的化合物,而且还能设计合成全新化合物。
有机合成的迅速发展,使人们进一步认识到,有机物与无机物之间并没有不可逾越的鸿沟。
A Lavoisier燃烧学说的提出及元素分析方法的建立,使人们从本质上认识到,所有的有机化合物中都含有碳元素,绝大多数还含有氢元素。
有机化学发展史
有机化学发展史一、“有机化学”的提出1806年,“有机化学”这一名词首次由瑞士化学家贝采利乌斯提出。
当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。
19世纪初,许多化学家相信,在生物体内由于存在所谓“生命力”,才能产生有机化合物,而在实验室里是不能由无机化合物合成的。
1824年,德国化学家维勒从氰经水解制得草酸;1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。
氰和氰酸铵都是无机化合物,而草酸和尿素都是有机化合物。
维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。
此后,乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成,“生命力”学说渐渐被抛弃了,“有机化学”这一名词却沿用至今。
二、有机化学萌芽时期从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。
在这个时期,已经分离出许多有机化合物,制备了一些衍生物,并对它们作了定性描述,认识了一些有机化合物的性质。
法国化学家拉瓦锡发现,有机化合物燃烧后,产生二氧化碳和水。
他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。
1830年,德国化学家李比希发展了碳、氢分析法,1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。
这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。
当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上,遇到了很大的困难。
先后建立了二元说和类型说,但都没有解决问题。
这个问题成为困扰人们多年的谜团。
三、经典有机化学时期从1858年价键学说的建立,到1916年价键的电子理论的引入,才解开了这个不解的谜团。
1858年,德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念,并第一次用短划“—”表示“键”。
他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。
凯库勒还提出,在一个分子中碳原子之间可以互相结合这一重要的概念。
1874年法国化学家勒贝尔和荷兰化学家范托夫分别提出一个新的概念:同分异构体。
勒贝尔和范托夫的学说,是有机化学中立体化学的基础。
1900年第一个自由基,三苯甲基自由基被发现,这是个长寿命的自由基。
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弗里德里希·维勒
(Friedrich Wöhler,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。
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。
产业开始于19世纪末期制造阿斯匹灵,最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
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
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 (1816~1856)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。
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
奎宁(Quinine),俗称金鸡纳霜,茜草科 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。
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5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
永斯·雅各布·贝采利乌斯
(Jöns 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,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。
有机化学发展史(1)
葡萄酒的有机化学原理
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
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,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
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物。活力论从此被 推翻
下,产生新的化合物。
米歇尔·欧仁·谢弗勒尔(法语:Michel Eugène 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。
热拉尔对19世纪的有机化学,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。
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
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
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。
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。这种观点的提 出应当归功于库帕。