有機(jī)合成的發(fā)展簡(jiǎn)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(jiǎn)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。化學(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(duì)于我們的生活非常重要，有機(jī)合成作為合成的一個(gè)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(dòng)電話和宇宙飛船[1]。

2 有機(jī)合成的發(fā)展簡(jiǎn)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(shí)代，當(dāng)時(shí)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(guó)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(duì)于自然的好奇，去古希臘人去思考和對(duì)物質(zhì)的推測(cè)，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(gè)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(gè)時(shí)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(shí)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(shí)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(duì)有機(jī)合成的出現(xiàn)提供了重要的基礎(chǔ)和推動(dòng)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(jiǎng)存在的第一個(gè)五年中，得到2次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，這是得到了廣泛的認(rèn)可和稱贊。第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)是表彰1902年來自德國(guó)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(gè)諾貝爾獎(jiǎng)是在1905年德國(guó)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(jiǎng)更頻繁的被獲得，反映出20世紀(jì)在這個(gè)領(lǐng)域中不斷取得令人印象深刻的進(jìn)展，以及他們對(duì)科學(xué)和社會(huì)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(shí)在分析技術(shù)和儀器的發(fā)展下，更好的有力對(duì)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)保化學(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(duì)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(shí)，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(gè)優(yōu)勢(shì)。

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(shì)，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(gè)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(jiǎn)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(shí)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)密切相關(guān)，有機(jī)合成在人類社會(huì)未來的發(fā)展中將會(huì)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.