有機(jī)合成的發(fā)展簡史及應(yīng)用前景

石江濤

摘 要：本文主要概述了有機(jī)合成的發(fā)展簡史以及未來有機(jī)合成的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：化學(xué)；有機(jī)合成

1 概述

化學(xué)作為一門物質(zhì)的科學(xué)，被很多學(xué)者認(rèn)為是存在于物理學(xué)和生物學(xué)中央的一門學(xué)科?；瘜W(xué)本身是將原子和其他或多或少不完整的分子進(jìn)行分析和合成為完整分子的過程。最近的研究實(shí)踐表明，合成技術(shù)對于我們的生活非常重要，有機(jī)合成作為合成的一個分支，是物質(zhì)組成和自然設(shè)計(jì)的一門科學(xué)和藝術(shù)，有機(jī)合成的基本元素是碳。有機(jī)合成的重要目的就是盡力在實(shí)驗(yàn)室中去合成自然界中的分子。有機(jī)合成所涉及到我們生活的產(chǎn)品有：醫(yī)藥，染料，化妝品，農(nóng)業(yè)化學(xué)品診斷學(xué)，用于計(jì)算機(jī)的高技術(shù)材料，移動電話和宇宙飛船[1]。

2 有機(jī)合成的發(fā)展簡史

有機(jī)合成的起源來自于哪里呢？這就要必須追溯到遠(yuǎn)古時代，當(dāng)時人類正在實(shí)踐將物質(zhì)轉(zhuǎn)換成食物，藥品，燃料，工具和武器。在像埃及、巴比倫、希臘、羅馬、中國人所留下的遠(yuǎn)古文物提供的證據(jù)里，雖然沒有理解轉(zhuǎn)換物質(zhì)的本質(zhì)，但是對于自然的好奇，去古希臘人去思考和對物質(zhì)的推測，最終形成德謨克利特的原子論。

受到科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)應(yīng)用成果的影響，在最近的兩個世紀(jì)，世界的改變是顯著的，而在有機(jī)合成中最具有深遠(yuǎn)影響的發(fā)現(xiàn)也是在這個時期完成發(fā)現(xiàn)的，主要成果就是維勒的尿素合成[2]。

天然藥物化學(xué)在十八世紀(jì)出現(xiàn)，主要是在當(dāng)時的藥劑師從事藥劑工作中產(chǎn)生的。其中舍勒是最杰出的一位，他除了被認(rèn)為識別了氧元素，發(fā)現(xiàn)了幾種自然產(chǎn)生的有機(jī)酸包括檸檬酸、蘋果酸、乳酸、草酸和尿酸。舍勒發(fā)明了重要的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，例如：蒸餾和結(jié)晶。

十八世紀(jì)末和十九世紀(jì)隨著化學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)方法的不斷發(fā)展和天然物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，例如尿素、奎寧、嗎啡、士的寧，對有機(jī)合成的出現(xiàn)提供了重要的基礎(chǔ)和推動力。在十九世紀(jì)的最近幾十年，有機(jī)合成和總合成取得的最重要的成就是在諾貝爾獎存在的第一個五年中，得到2次諾貝爾化學(xué)獎，這是得到了廣泛的認(rèn)可和稱贊。第一個諾貝爾獎是表彰1902年來自德國化學(xué)家費(fèi)舍爾在糖和嘌呤合成方面的特殊服務(wù)；第二個諾貝爾獎是在1905年德國化學(xué)家拜耳在有機(jī)化學(xué)工業(yè)方面取得的，他的工作主要是有機(jī)染料和氫化芳族的化合物。更多的諾貝爾獎更頻繁的被獲得，反映出20世紀(jì)在這個領(lǐng)域中不斷取得令人印象深刻的進(jìn)展，以及他們對科學(xué)和社會的重要性。這些成就的取得不僅是在有機(jī)合成方面的新的合成反應(yīng)，方法和策略的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，同時在分析技術(shù)和儀器的發(fā)展下，更好的有力對于化學(xué)物和化學(xué)反應(yīng)性質(zhì)的理解。

在二十世紀(jì)初，除了尿素、乙酸外，化學(xué)家已經(jīng)合成了大量的天然設(shè)計(jì)的分子，包括靛藍(lán)，茜素，水楊酸和葡萄糖，毒芹堿，乙酰水楊酸的前體等。他們還發(fā)現(xiàn)了幾種新的反應(yīng)，并把他們應(yīng)用到有機(jī)化學(xué)物合成方面，包括許多苯的衍生物，這些苯的衍生物被統(tǒng)稱為芳香族化合物。

3 有機(jī)合成的應(yīng)用前景

目前我們生活中的方方面面都離不開有機(jī)合成，例如：藥物、食品添加劑、衣服、醫(yī)療產(chǎn)品、高分子材料等等。為什么我們離不開有機(jī)合成呢。因?yàn)槠溆斜姸嗟膬?yōu)點(diǎn)：

有機(jī)合成的原子經(jīng)濟(jì)性，現(xiàn)在的有機(jī)合成是以綠色環(huán)?；瘜W(xué)為基礎(chǔ)，高效經(jīng)濟(jì)的利用各種反應(yīng)物質(zhì)，通俗點(diǎn)說就是將反應(yīng)物質(zhì)盡量多的轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)物，目前應(yīng)用有機(jī)合成技術(shù)在很多有機(jī)物質(zhì)合成中的合成效率和其他技術(shù)對比是最高的，而且現(xiàn)在有機(jī)合成技術(shù)由原來的兩步或多步反應(yīng)，有效的降低到一步反應(yīng)，提高合成效率的同時，大大降低了有機(jī)合成的能量消耗。有機(jī)合成的這一特點(diǎn)也是未來得到更大發(fā)展的一個優(yōu)勢。

新技術(shù)的出現(xiàn)以及在有機(jī)合成中的應(yīng)用，例如：超臨界和近臨界流體反應(yīng)介質(zhì)、水介質(zhì)、離子液介質(zhì)等等。這些新技術(shù)賦予了有機(jī)合成新的優(yōu)勢，目前這些技術(shù)已廣泛應(yīng)用到食品、新能源、醫(yī)藥、衛(wèi)生、香料方面。這些技術(shù)的應(yīng)用，使整個有機(jī)合成向可持續(xù)發(fā)展的方向進(jìn)行，無毒、環(huán)保、使用安全、簡單易操作，符合目前綠色環(huán)保的生活理念[3]。

有機(jī)合成作為一門實(shí)用性非常強(qiáng)的學(xué)科，其發(fā)展一直影響著人們的生活，同時與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)密切相關(guān)，有機(jī)合成在人類社會未來的發(fā)展中將會尤為重要。我們有理由相信，有機(jī)合成的未來是美好的。

參考文獻(xiàn)

1： Nicolaou KC， Montagnon T. 2008 Molecules that changed the world. Weinheim， Germany： Wiley-VCH Publishers.

2： Nicolaou KC. 2013 The emergence of the structure of the molecule and the art of its synthesis.Angew. Chem. Int. Ed. 52， 131–146.

3：周淑晶，沙靖全，劉紅等.有機(jī)化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)的綠色化[J].黑龍江醫(yī)藥科學(xué). 2009（06）：81-82.