有机化学是如何诞生的：化学主要分支-有机化学的创立与发展

有机化学是如何诞生的：化学主要分支-有机化学的创立与发展1828年，维勒将自己的发现和实验过程写成题为《论尿素的人工制成》的论文 发表在《物理学和化学年鉴》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。1845年，德国化学家柯尔柏用木炭、硫磺、氯水等无机物合成了酒精、蚁酸、葡萄酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等--系列有机酸，进而还合成了油脂类和糖类物质;事实上 早在1773年 伊莱尔.罗埃尔就发现了尿素。1828 年 维勒首次使用无机物质氰酸铵与硫酸铵人工合成了尿素。本来他打算合成氰酸铵，却得到了尿素。尿素的合成揭开了人工合成有机物的序幕。维勒由于偶然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驱。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。维勒的老师贝采利乌斯当时也支持生命力学说，他写信给维勒，以讽刺的口吻问他能不能在实验室里“制造出--个小孩

早在古代 人们在酿酒、制糖、造纸、染色和制药的劳动过程中 已广泛利用和

制造有机物质，有机物就是以碳氯化合物为母体的化合物。18世纪后半叶 开始有了有机物的实验研究。历史上 活力论一直是普遍的观念。活力论渊源于古希腊的亚里士多德。他认为事物是形式和质料的统一 形式构成事物的本质 在事物的形成中起决定作用。而生物的形式是灵魂，即“隐德莱希"( Entelecheia的译音)，它赋予有机体以行为完善性和合目的性。灵魂的性质决定有机体的机能和结构。植物只有一种司营养和繁殖的灵魂，动物另有一种司感觉的灵魂，人类除了这两种灵魂外 还有一种理性的灵魂。

近代活力论的主要倡导者有比利时的J. B.赫耳蒙特、德国的G. E.施塔尔、C. F.沃尔夫J.布卢门巴赫和法国的M. F. X.比夏等人。他们各自提出不同的名称代替亚里士多德的灵魂概念。活力论片面夸大生命的特殊性 也就否定了生命的物质性 把有机界和无机界绝对地对立起来。当时人们发现，-般植物都含有碳、氢、氧，而动物则还含有氮。受活力论影响，他们都以为 碳氢化合物是动植物有机体所特有的 它只能由“生命活力"产生和发生作用 有机物与无生命自然界中存在的铜.铁、水银等物质有原则的区别 有机物不能从无机物产生或合成。

19世纪时 盖.吕萨克、贝采利乌斯等人对蔗糖.乳糖、淀粉、蜡等许多有机物质进行分析 搞清楚了这些有机物的组成成分和含量比例。李比希使碳氢分析发展成为精确的定量分析技术。在精确分析的基础上，他写出了许多有机化合物的化学式。在有机化合物的分离、提纯、分析发展的一-定阶段上 有机化合物的人工合成也发展起来了。

1828 年，德国化学家弗里德里希.维勒第一次证明有机物可用普通的无机物制得 这项研究成果开创了无机化学的新纪元。维勒1800年出生在的德国的法兰克福 他幼时就喜欢化学 尤其对化学实验感兴趣。1820年入马尔堡医科大学学医，期间常在宿舍中进行化学实验。他的第一篇科学论 文是《关于硫氰酸汞的性质》，发表在《吉尔伯特年鉴》上 并受到著名化学家贝采利乌斯的重视。他后来到海德堡大学拜著名化学家格美林、生理学家蒂德曼为师。1823 年取得外科医学博士学位。毕业后在贝采利乌斯的实验室工作一年 之后先后在法兰克福、柏林等地任教。

自1824年起 维勒开始研究氰酸铵(NHCNO)，氰酸铵是一种无机化合物 可由氯化铵和氰酸银反应制得，即用氯化铵(NH CI)水溶液同氰酸银(AgCNO)进行化学反应来制取氰酸铵，他认为按照反应方程式 这一一化学反应本来会得到两种化学物质，即氯化银和氰酸铵。然而，当他滤去氯化银(AgC1)沉淀 并对溶液进行蒸发时，并没有得到所期望的氰酸铵 而得到了一种白色结晶状的物质。

为了确定这种白色结晶物，维勒又用了4年的时间，采用不同的无机物和不同的方法，对其进行了一系列的定性和定量实验研究 最后他终于完全确认实验中所得到的这种白色结晶状物质.这种物质称为碳酰胺(carbarmide) 是由碳、氮、氧、氢组成的有机化合物，因为在人尿中含有这种物质，所以取一个通俗名称-尿素 尿素是一动物机体内的代谢产物。

事实上 早在1773年 伊莱尔.罗埃尔就发现了尿素。1828 年 维勒首次使用无机物质氰酸铵与硫酸铵人工合成了尿素。本来他打算合成氰酸铵，却得到了尿素。尿素的合成揭开了人工合成有机物的序幕。维勒由于偶然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驱。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。维勒的老师贝采利乌斯当时也支持生命力学说，他写信给维勒，以讽刺的口吻问他能不能在实验室里“制造出--个小孩来”。

1828年，维勒将自己的发现和实验过程写成题为《论尿素的人工制成》的论文 发表在《物理学和化学年鉴》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。1845年，德国化学家柯尔柏用木炭、硫磺、氯水等无机物合成了酒精、蚁酸、葡萄酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等--系列有机酸，进而还合成了油脂类和糖类物质;

到了19世纪后期 有机合成更加蓬勃发展，先后用人工方法合成了染料、香料、药物和炸药等。随着这些化学家的一系列有机物合成实验，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 这些成果都支持了维勒的观点。维勒不但用氰酸铵人工合成了尿素，而且还分析了氰酸银的化学组成 结果竞与李比希对雷酸银的化学组成的分析结果相当地吻合。而氰酸银和雷酸银确是两种性质不同的化合物。为此 维勒与李比希又共同研究了氰酸、雷酸和三聚氰酸，发现他们的化学组成完全相同，而性质却不相同。瑞典的化学家贝采利乌斯在这些实验事实的基础上 提出了“同分异构体"的概念，认为之所以性质不同，是由于它们的化学结构不同。同分异构体是一种有相同分子式而有不同的原子排列的化合物。这导致了有机化合物经典结构理论的建立和发展。

人们所认识的有机物质越来越多 积累的实际材料越来越丰富 就更迫切地需要理论的加工和概括，而要制造、生产更多更好的有机产品，也必须有理论的指导。为此，仅仅知道一-些有机物质的成分和组成就远远不够了，理论上需要回答的是:有机物质有哪些种类?有机物中的各个组分为什么要以一定的比例结合? 它们是怎样构成起来的?因此 有机化合物的分类和结构理论的研究被提到了化学发展的日程上。

19世纪初期，人们知道水电解之后，可在阳极得到氧，在阴极得到氢，根据正、负电相吸的原理，贝采利乌斯在1812年发表了“电化二元论”。他认为 含氧化合物是由两部分组成的:一部分为氧;另一部分为基;含单元素为单基 含碳、氢以及氮等多元素的叫复基。复基是有机物的组成单位 相当于组成无机物的元素 有机物可看作是带复合基的氧化物。实际上 复基不过是为比拟各种化合物成分而假设的模糊的基团概念 它没有固定组成和形式，不表示化学反应功能，也不反映有机物的真实结构。

1832 年，维勒和李比希把复基观点发展为“基团论”理论 认为化合物都含有

不同的无机基团和-一个共同的有机基团 基团是稳定的 它是一- 系列化合物中不变化的组成部分 它可被其他简单物所取代;它与某简单物结合后 此简单物可被当量的其他简单物代替。基团说能够解释一些 有机化学反应，但它不能回答“为什么有机化学反应中会出现这些基团”以及“基团的本质是什么”这样的问题。

19世纪30年代 人们在漂白过程中发现氯可以取代脂肪和石蜡中的氢 从而促进了有机卤代反应的研究和取代说的提出。1834 年 法国化学家杜马系统地研究了卤素和有机化合物的反应，发现在某些有机反应中，有机物的某些基团的正电性的氢可以被负电性的氧或氧所取代，而不改变原来物质的基本性质。

1839年，杜马把取代论进一- 步发展为类型论。他认为 在有机化学中，存在着-定的类型，当有机物的氢被某一等量卤族元素取代后，其类型保持不变。对类型论有重大发展的是法国化学家日拉尔，他在1843年引进了“同系列"的概念，即有机化合物存在着多个系列 每一个系列都有自己的代数组成式，如，烷烃系列是C.H2n 2.正醇系列是C.H2n 2O 正脂肪酸系列是C.H2 O2等;在同一:系列中，形值的量的增加，会形成不同质的有机化合物，各化合物的化学性质相似，物理性质呈有规律的变化。在类型论思想的影响下 经过德国化学家霍夫曼、英国化学家威廉逊、法国化学家日拉尔等人的工作 1848~1857年完整的类型系统被建立起来 这个系统将有机化合物分为五个基本类型 即水型、氢型、氯化氢型、氨型、沼气型。如果这五种母体化合物中的氢被其他基团所取代 则可得到各种醇、醚、酸类的有机化合物。

从二元论 到取代论再到类型论 人们对有机化合物的认识在步步深入，然而这

些认识又都仅仅停留在化学反应的现象方面 主要是进行分类，而没有触及化学反应进行的内在根据。因为认识到有机化合物按一定类型出现，并不能知道类型里的原子是怎样结合起来的 为什么有这样一"些类型 有机化学反应的机理是什么，这些问题就要求将人的认识视野深入到有机物的内在结构上。