第一章　緒論

一、有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象與任務(wù)

有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)象是有機(jī)化合物，有機(jī)化合物簡(jiǎn)稱有機(jī)物。人們對(duì)有機(jī)化合物的認(rèn)識(shí)和對(duì)其他事物的認(rèn)識(shí)一樣，也是逐漸經(jīng)歷由淺入深，由表及里的過(guò)程。

在長(zhǎng)期的生活和生產(chǎn)實(shí)踐中，人們?cè)缫讯美煤图庸淖匀唤缰蝎@得的有機(jī)物，例如我國(guó)勞動(dòng)人民在商、夏時(shí)代就已掌握釀酒和制醋技術(shù)。18世紀(jì)以后，人們已能從生命體，即動(dòng)、植物中分離純化得到尿素、草酸、甘油、嗎啡等物質(zhì)，這類物質(zhì)與礦物質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽類在性質(zhì)上有很大差異，意味著自然界中除無(wú)機(jī)化合物外還有另外一類化合物的存在。由于起初這類物質(zhì)是從自然界中有生命活動(dòng)的動(dòng)植物體內(nèi)獲得的，因此人們認(rèn)為它是來(lái)源于動(dòng)植物體內(nèi)，由“生命力”影響而產(chǎn)生的一類物質(zhì)，故稱之為“有生機(jī)之物”。鑒于當(dāng)時(shí)人們對(duì)有機(jī)體內(nèi)如何形成有機(jī)物尚缺乏認(rèn)識(shí)，有些學(xué)者提出了“生命力論”，認(rèn)為有機(jī)物是靠神秘的“生命力”在活體內(nèi)才能制造，不可能用化學(xué)方法在實(shí)驗(yàn)室由無(wú)機(jī)物所制得。“生命力論”在一定程度上束縛了人們的思想，阻礙有機(jī)化學(xué)的發(fā)展。19世紀(jì)初，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多原來(lái)由生物體中得到的有機(jī)物可以在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)人工合成的方法來(lái)獲得，而無(wú)須借助于“生命力”。如1828年德國(guó)化學(xué)家武勒（F.Wohler），在實(shí)驗(yàn)室用已知的無(wú)機(jī)物氰酸鉀和氯化銨反應(yīng)制備氰酸銨（NH4OCN）時(shí)意外合成了尿素，就說(shuō)明人們可以通過(guò)化學(xué)方法由無(wú)機(jī)物制取有機(jī)物。這既是科學(xué)上的一個(gè)突破，又是對(duì)生命力論一個(gè)強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)。隨后的1845年柯?tīng)栘悾℉.Kolbe）合成了醋酸，1854年伯賽羅（M.Besthelot）合成了脂肪，這一系列的實(shí)驗(yàn)使生命力論受到了徹底的沖擊。由此可知，雖然有機(jī)物源自生命體，發(fā)展于生命體，離不開(kāi)生命體，但近代科學(xué)的發(fā)展卻說(shuō)明有機(jī)化合物不一定出自生命體。因此，現(xiàn)在人們把不論是從有機(jī)體中取得的，還是由人工合成的這類性質(zhì)類同的化合物都統(tǒng)稱為有機(jī)化合物。所以，盡管目前仍然沿用“有機(jī)物”的名稱，但它早已失去了“有生機(jī)之物”的原意。

對(duì)有機(jī)化合物的元素組成進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有機(jī)化合物都含有碳元素，絕大多數(shù)含有氫元素，此外有些有機(jī)化合物還含有氧、氮、硫、磷、鹵素等元素。因此，有機(jī)化合物可看作是碳?xì)浠衔锛捌溲苌铩Ｌ細(xì)浠衔镉址Q烴類化合物，而衍生物是指碳?xì)浠衔锓肿又械囊粋€(gè)或幾個(gè)氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代而形成的化合物。所以，有機(jī)化學(xué)就是研究碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏幕瘜W(xué)。它主要研究的是有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、合成方法、應(yīng)用（如分離、提取、鑒定）以及性質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系等的一門科學(xué)。

含碳有機(jī)化合物的數(shù)目巨大，目前已知的含碳化合物的數(shù)量在2000萬(wàn)種以上（數(shù)目仍在不斷迅速增長(zhǎng)之中），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)周期表中碳元素之外的100多種元素所形成的化合物的數(shù)量。實(shí)際上，有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物之間并沒(méi)有一個(gè)絕對(duì)的界線，它們遵循共同的變化規(guī)律，只是在組成和性質(zhì)上有所不同。有些簡(jiǎn)單的含碳化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽等，因其具有無(wú)機(jī)化合物的典型性質(zhì)，通常被看成無(wú)機(jī)化合物而不在有機(jī)化學(xué)中討論。由于有機(jī)化合物數(shù)目繁多（占已知化合物總量的70%～80%），而且在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上具有很多獨(dú)有的特點(diǎn)，所以作為研究有機(jī)化合物的有機(jī)化學(xué)已發(fā)展成為一門獨(dú)立的學(xué)科。

有機(jī)化學(xué)的研究任務(wù)之一是分離、提取自然界中存在的各種有機(jī)物，并測(cè)定它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以便加以利用。例如從中藥中提取分離某些有效成分（如黃連素、青蒿素的獲得），從昆蟲(chóng)中提取昆蟲(chóng)激素等。有機(jī)化學(xué)的另一研究任務(wù)是物理有機(jī)化學(xué)的研究?jī)?nèi)容，即研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系、反應(yīng)經(jīng)歷的途徑、影響反應(yīng)的因素等，以便控制有機(jī)反應(yīng)進(jìn)行的方向。有機(jī)化學(xué)的第三項(xiàng)研究任務(wù)是對(duì)有機(jī)合成的研究，即在確定有機(jī)化合物分子的結(jié)構(gòu)并對(duì)許多有機(jī)化合物的反應(yīng)有相對(duì)了解的基礎(chǔ)上，以從自然界中容易獲取的簡(jiǎn)單有機(jī)物作為原料，通過(guò)各種反應(yīng)，合成各類具有不同功能的有機(jī)化合物，如維生素、藥物、香料、食品添加劑、染料、新型農(nóng)藥、合成纖維、合成橡膠、塑料、航空航天材料等，以滿足醫(yī)療保健、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活和國(guó)防建設(shè)的需要。