什么是有机化学?

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有机化学是化学的一个 分支，它研究的是含碳化合 物的结构、性质与合成。与 之相反，无机化学研究的则 是元素周期表中的其他元素 。 这便引出一个问题，为 什么作为化学的三个主要领 域之一的有机化学与含碳化 合物有关呢？原因之一是含 碳化合物对生命的化学构成 至关重要。事实上，“有机 化学”一词最初是在18世纪 由瑞典化学家托尔伯恩？伯 格曼（TorbernBergman） 提出的，用来定义从生物体 中提取的化合物的化学成分 。当时的科学家认为，生命 中的化学物质 （biochemicals，生物化学 品）不同于实验室中生产出 来的化学物质，因为前者有 一种只有生命才能赋予的特 殊性。 公平地讲，这种观点是 有一定道理的。当时已识别 出的生物化学品都是很艰难 地从生命系统中分离出来的 ，而且比从矿物质中分离出 来的无机物更容易分解。因 此得出结论，有机化合物含 有一种只能来自生物体的“ 生命力”，并顺理成章地推 断生物化学品是不能在实验 室中合成的。然而，不久之 后，这个生命力学说就受到 了挑战。尿素是一种从尿液 中分离出来的晶体化合物。 根据生命力学说，它应该是 生命系统所特有的。但在 1828年，人们发现可以通 过加热一种名为氰酸铵的无 机盐来合成尿素。 从那时起，有机化学就 被定义为含碳化合物的化学 ，无论这些化合物是否来源 于生命系统。然而，含碳化 合物的化学性质与生命的化 学性质非常相近，“碳基生 命形式”一词也反映了这一 事实。第三章将详细阐述有 机化学对生命系统的重要性 ，这一科学分支就是现在的 生物化学。有机化学可以作 为一个专业领域的另一个原 因，就是含碳有机化合物可 以被大量地合成一其数量远 超其他元素。事从那时起， 有机化学就被定义为含碳化 合物的化学，无论这些化合 物是否来源于生命系统。然 而，含碳化合物的化学性质 与生命的化学性质非常相近 ，“碳基生命形式”一词也反 映了这一事实。第三章将详 细阐述有机化学对生命系统 的重要性，这一科学分支就 是现在的生物化学。有机化 学可以作为一个专业领域的 另一个原因，就是含碳有机 化合物可以被大量地合成一 其数量远超其他元素。事实 上，通过计算，可以被合成 的中等大小的不同有机分子 名达1063个。这是一个巨 大的数字，巨大到宇宙中没 有足够的碳来实现。还要注 意的是，这个数字只是含少 于30个碳原子的中型分子， 不含聚合物。实际上，人们 合成了无数新化合物，其中 绝大多数从未在地球上存在 过。到2017年，世界各地 的有机化学实验室合成出约 1600万种化合物，几乎每 天都有新的化合物被合成出 来。但这也只是可以被合成 的化合物结构数量中很小的 一部分，还有很大的发展空 间。这一事实激励着有机化 学家寻找应用于医药、农业 、消费品、材料科学方面的 具有新用途的新分子。 一百多年来，有机化学 家为人们在分子水平上理解 生命做出了巨大贡献，并研 究出了意义重大的新化合物 。这些研究成果可以从人们 穿的衣服、住的房子和吃的 食物中找到。这些依赖于有 机化学的商品包括塑料、合 成织物、香水、色素、甜味 剂、合成橡胶和人们日常使 用的许多其他物品。有机化 学家研发出杀虫剂、除草剂 和杀菌剂，使农民能够为不 断增加的世界人口生产足够 的食物；也研发出很多治疗 疾病和有助于延长寿命的药 物。 P1－3