資源描述:
《有機(jī)發(fā)展簡史.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、有機(jī)化學(xué)發(fā)展簡史化接本1班劉雨森 “有機(jī)化學(xué)”一詞于1806年首次由貝采利烏斯提出。當(dāng)時是作為“無機(jī)化學(xué)”的對立物而命名的。19世紀(jì)初,許多化學(xué)家相信,在生物體內(nèi)由于存在所謂“生命力”,才能產(chǎn)生有機(jī)化合物,而在實驗室里有機(jī)化合物是不能由無機(jī)化合物合成的。1824年,德國化學(xué)家F.維勒從氰經(jīng)水解制得草酸;1826年他無意中用加熱的方法又使氰酸銨轉(zhuǎn)化為尿素。氰和氰酸銨都是無機(jī)化合物,而草酸和尿素都是有機(jī)化合物。維勒的實驗結(jié)果給予“生命力”學(xué)說第一次沖擊。此后,乙酸等有機(jī)化合物相繼由碳、氫等元素合成,“生命力”學(xué)說逐漸被人們拋棄。
2、 有機(jī)化學(xué)的歷史大致可以劃分為三個時期?! ∫皇敲妊繒r期,由19世紀(jì)初到1858年提出價鍵概念之前。在這一時期,已經(jīng)分離出許多有機(jī)化合物,制備了一些衍生物,并對它們作了定性描述。當(dāng)時的主要問題是如何表現(xiàn)有機(jī)化合物分子中各原子間的關(guān)系和建立有機(jī)化學(xué)體系。法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn),有機(jī)化合物燃燒后產(chǎn)生二氧化碳和水。他的研究工作為有機(jī)化合物定量分析奠定了基礎(chǔ)。1830年,德國化學(xué)家李比希發(fā)展了碳?xì)浞治龇ǎ?833年法國化學(xué)家杜馬建立了氮的分析法。這些有機(jī)定量分析法的建立,使化學(xué)家能夠求得一個化合物的實驗式?! 《墙?jīng)典有機(jī)化學(xué)時期,
3、由1858年價鍵學(xué)說的建立到1916年價鍵的電子理論的引入。1858年德國化學(xué)家凱庫勒和英國化學(xué)家?guī)扃甑忍岢鰞r鍵的概念,并第一次用短線“—”表示“鍵”。他們認(rèn)為有機(jī)化合物分子是由其組成的原子通過鍵結(jié)合而成的。由于在所有的已知化合物中,一個氫原子只能與一個別的元素的原子結(jié)合,氫就選作價的單位。一種元素的價數(shù)就是能夠與這種元素的一個原子結(jié)合的氫原子的個數(shù)。凱庫勒還提出在一個分子中碳原子之間可以互相結(jié)合這一重要概念,且碳原子之間不僅以單鍵,還可以雙鍵或三鍵互相結(jié)合。此外,凱庫勒還提出了苯的結(jié)構(gòu)?! ?900年發(fā)現(xiàn)了第一個自由基:三
4、苯甲基自由基。這是長壽命的自由基。1929年證實了不穩(wěn)定自由基H3C·的存在?! ≡谶@個時期,有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)測定以及反應(yīng)和分類方面都取得了很大進(jìn)展。但價鍵只是化學(xué)家從實踐經(jīng)驗得出的一種概念,價鍵的本質(zhì)尚未解決?! ∪乾F(xiàn)代有機(jī)化學(xué)時期。1916年,路易斯等在物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)電子并闡明原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出價鍵的電子理論。他們認(rèn)為,各原子外層電子的相互作用是使各原子結(jié)合在一起的原因。相互作用的外層電子如從一個原子轉(zhuǎn)移到另一個原子,則形成離子鍵;兩個原子如果共用外層電子,則形成共價鍵。通過電子的轉(zhuǎn)移或共用,使相互作用的原子的外層電
5、子都獲得稀有氣體的電子構(gòu)型。這樣,價鍵的圖像表示法中用來表示價鍵的短線“—”,實際上是兩個原子共用的一對電子。價鍵的電子理論的運用,賦予經(jīng)典的價鍵圖像表示法以明確的物理意義。 1927年以后,海特勒和倫敦等用量子力學(xué)處理分子結(jié)構(gòu)問題,建立了價鍵理論,為化學(xué)鍵提出了一個數(shù)學(xué)模型。后來慕利肯用分子軌道理論處理分子結(jié)構(gòu),其結(jié)果與價鍵的電子理論所得的大體一致,由于計算簡便,解決了許多當(dāng)時不能回答的問題。對于復(fù)雜的有機(jī)化合物分子,要得到波函數(shù)的精確解是很困難的。休克爾創(chuàng)立了一種近似解法,為有機(jī)化學(xué)家廣泛采用。60年代,在大量有機(jī)合成
6、反應(yīng)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,伍德沃德和霍夫曼領(lǐng)會到化學(xué)反應(yīng)與分子軌道的聯(lián)系,他們研究了電環(huán)化反應(yīng)、σ鍵遷移重排和環(huán)加成反應(yīng)等(過去統(tǒng)稱為協(xié)同反應(yīng))一系列反應(yīng),提出了分子軌道對稱守恒原理。福井謙一提出了前線軌道理論?! ∵@個時期的成就還有取代基效應(yīng)、線性自由能關(guān)系和構(gòu)象分析等。