求一篇有關(guān)有機(jī)化學(xué)的小論文．

熱心網(wǎng)友：有機(jī)化學(xué)發(fā)展介紹及前景一.發(fā)展介紹1806年首次由瑞典的貝采里烏斯(J.J.Berzelius,1779—1848)提出,當(dāng)時(shí)是作為無機(jī)化學(xué)的對(duì)立物而命名的。19世紀(jì)初,許多化學(xué)家都相信,由于在生物體內(nèi)存在著所謂的“生命力”,因此,只有在生物體內(nèi)才能存在有機(jī)物,而有機(jī)物是不可能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用無機(jī)物來合成的。1824年,德國(guó)化學(xué)家維勒(F.W?hler,1800—1882)用氰經(jīng)水解制得了草酸;1828年,他在無意中用加熱的方法又使氰酸銨轉(zhuǎn)化成了尿素。氰和氰酸銨都是無機(jī)物,而草酸和尿素都是有機(jī)物。維勒的實(shí)驗(yàn)給予“生命力”學(xué)說以第一次沖擊。在此以后,乙酸等有機(jī)物的相繼合成,使得“生命力”學(xué)說逐漸被化學(xué)家們所否定。 有機(jī)化學(xué)的歷史大致可以分為三個(gè)時(shí)期。 一是萌芽時(shí)期,由19世紀(jì)初到提出價(jià)鍵概念之前。 在這一時(shí)期,已經(jīng)分離出了許多的有機(jī)物,也制備出了一些衍生物,并對(duì)它們作了某些定性的描述。當(dāng)時(shí)的主要問題是如何表示有機(jī)物分子中各原子間的關(guān)系,以及建立有機(jī)化學(xué)的體系。法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫(A.L.Lavoisier,1743—1794)發(fā)現(xiàn),有機(jī)物燃燒后生成二氧化碳和水。他的工作為有機(jī)物的定量分析奠定了基礎(chǔ)。在1830年,德國(guó)化學(xué)家李比希(J.von Liebig,1803—1873)發(fā)展了碳?xì)浞治龇?1883年,法國(guó)化學(xué)家杜馬(J.B.A.Dumas,1800—1884)建立了氮分析法。這些有機(jī)物定量分析方法的建立,使化學(xué)家們能夠得出一種有機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)式。 二是經(jīng)典有機(jī)化學(xué)時(shí)期,由1858年價(jià)鍵學(xué)說的建立到1916年價(jià)鍵的電子理論的引入。 1858年,德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒(F.A.Kekule,1829—1896)等提出了碳是四價(jià)的概念,并第一次用一條短線“—”表示“鍵”。凱庫(kù)勒還提出了在一個(gè)分子中碳原子可以相互結(jié)合,且碳原子之間不僅可以單鍵結(jié)合,還可以雙鍵或三鍵結(jié)合。此外,凱庫(kù)勒還提出了苯的結(jié)構(gòu)。 早在1848年法國(guó)科學(xué)家巴斯德(L.Pasteur,1822—1895)發(fā)現(xiàn)了酒石酸的旋光異構(gòu)現(xiàn)象。1874年荷蘭化學(xué)家范霍夫(J.H.van't Hoff, 1852—1911)和法國(guó)化學(xué)家列別爾(J.A.Le Bel,1847—1930)分別獨(dú)立地提出了碳價(jià)四面體學(xué)說,即碳原子占據(jù)四面體的中心,它的4個(gè)價(jià)鍵指向四面體的4個(gè)頂點(diǎn)。這一學(xué)說揭示了有機(jī)物旋光異構(gòu)現(xiàn)象的原因,也奠定了有機(jī)立體化學(xué)的基礎(chǔ),推動(dòng)了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展。 在這個(gè)時(shí)期,有機(jī)物結(jié)構(gòu)的測(cè)定,以及在反應(yīng)和分類方面都取得了很大的進(jìn)展。但價(jià)鍵還只是化學(xué)家在實(shí)踐中得出的一種概念,有關(guān)價(jià)鍵的本質(zhì)問題還沒有得到解決。 三是現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)時(shí)期。 1916年路易斯(G.N.Lewis,1875—1946)等人在物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)電子、并闡明了原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了價(jià)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原子結(jié)合在一起的原因。相互作用的外層電子如果從一個(gè)原子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子中,則形成離子鍵;兩個(gè)原子如共用外層電子,則形成共價(jià)鍵。通過電子的轉(zhuǎn)移或共用,使相互作用原子的外層電子都獲得稀有氣體的電子構(gòu)型。這樣,價(jià)鍵圖像中用于表示價(jià)鍵的“—”,實(shí)際上就是兩個(gè)原子共用的一對(duì)電子。價(jià)鍵的電子理論的運(yùn)用,賦予經(jīng)典的價(jià)鍵圖像表示法以明確的物理意義。 1927年以后,海特勒(W.H.Heitler,1904—)等人用量子力學(xué)的方法處理分子結(jié)構(gòu)的問題,建立了價(jià)鍵理論,為化學(xué)鍵提出了一個(gè)數(shù)學(xué)模型。后來,米利肯(R.S.Mulliken,1896—1986)用分子軌道理論處理分子結(jié)構(gòu),其結(jié)果與價(jià)鍵的電子理論所得的結(jié)果大體上是一致的,由于計(jì)算比較簡(jiǎn)便,解決了許多此前不能解決的問題。對(duì)于復(fù)雜的有機(jī)物分子,要得到波函數(shù)的精確解是很困難的,休克爾(E.Hückel,1896—)創(chuàng)立了一種近似解法,為有機(jī)化學(xué)家們廣泛采用。在20世紀(jì)60年代,在大量有機(jī)合成反應(yīng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,伍德沃德(R.B.Woodward,1917—1979)和霍夫曼(R.Hoffmann,1937—)認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)與分子軌道的關(guān)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)等一系列反應(yīng),提出了分子軌道對(duì)稱守恒原理。日本科學(xué)家福井謙一(1918—1998)也提出了前線軌道理論。 在這個(gè)時(shí)期的主要成就還有取代基效應(yīng)、線性自由能關(guān)系、構(gòu)象分析,等等。二.21世紀(jì)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展在21世紀(jì)，有機(jī)化學(xué)面臨新的發(fā)展機(jī)遇。一方面，隨著有機(jī)化學(xué)本身的發(fā)展及新的分析技術(shù)、物理方法以及生物學(xué)方法的不斷涌現(xiàn)，人類在了解有機(jī)化合物的性能、反應(yīng)以及合成方面將有更新的認(rèn)識(shí)和研究手段；另一方面，材料科學(xué)和生命科學(xué)的發(fā)展，以及人類對(duì)于環(huán)境和能源的新的要求，都給有機(jī)化學(xué)提出新的課題和挑戰(zhàn)。有機(jī)化學(xué)將在物理有機(jī)學(xué)、有機(jī)合成學(xué)、天然產(chǎn)物學(xué)、金屬有機(jī)學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、有機(jī)分析和計(jì)算學(xué)、農(nóng)藥化學(xué)、藥物化學(xué)、有機(jī)材料化學(xué)等各個(gè)方面得到發(fā)展。 物理有機(jī)化學(xué) 物理有機(jī)化學(xué)是用物理化學(xué)的方法研究有機(jī)化學(xué)的科學(xué)。主要的研究發(fā)展方向有： 1.運(yùn)用現(xiàn)代光譜、波譜和顯微技術(shù)表征分子結(jié)構(gòu)，探索其與性能（物理、化學(xué)、生理、材料……）的關(guān)系；新分子和新材料的設(shè)計(jì)和理論研究。 2. 反應(yīng)機(jī)理（協(xié)同、離子、自由基、卡賓、激發(fā)態(tài)、電子轉(zhuǎn)移……） 和活潑中間體。 3. 主—客體化學(xué)；分子間弱相互作用和超分子化學(xué)；分子組裝和識(shí)別；功能大分子和小分子相互作用及信息傳遞。 4. 新的計(jì)算化學(xué)方法、分子力學(xué)和動(dòng)力學(xué)、分子設(shè)計(jì)軟件包的開發(fā)；與實(shí)驗(yàn)的互補(bǔ)與指導(dǎo)。有機(jī)合成化學(xué)研究從較簡(jiǎn)單的前體小分子到目標(biāo)分子的過程和結(jié)果的科學(xué)。有機(jī)合成化學(xué)是有機(jī)化學(xué)的主要內(nèi)容。70年代以來，有機(jī)合成步入了一個(gè)新的高漲發(fā)展時(shí)期。 有機(jī)合成的基礎(chǔ)是各種各樣的基元合成反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)新的反應(yīng)或用新的試劑或技術(shù)改善提高已有的反應(yīng)的效率和選擇性是發(fā)展有機(jī)合成的主要途徑。 合成反應(yīng)方法學(xué)上的一個(gè)重大進(jìn)展是大量的合成新試劑的出現(xiàn)，特別是元素有機(jī)和金屬有機(jī)試劑。利用光、電、聲等物理因素的有機(jī)合成反應(yīng)也要給以適當(dāng)?shù)闹匾暋? 高選擇性試劑和反應(yīng)是有機(jī)合成化學(xué)中最主要的研究課題之一，其中包括化學(xué)和區(qū)域選擇控制，立體選擇性控制和不對(duì)稱合成等。后者是近年來發(fā)展得較快的領(lǐng)域，包括了反應(yīng)底物中手性誘導(dǎo)的不對(duì)稱反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量手性試劑的不對(duì)稱反應(yīng)，手性催化劑不對(duì)稱反應(yīng)，利用生物的不對(duì)稱合成反應(yīng)和新的拆分方法等。反映過渡態(tài)反應(yīng)部位的構(gòu)象是反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素 復(fù)雜有機(jī)分子的全合成一直是最受關(guān)注的領(lǐng)域，體現(xiàn)合成化學(xué)的水平，與生物科學(xué)相結(jié)合，重視分子的功能則是合成化學(xué)家的新熱點(diǎn)。有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展方向有： Z n& V& a+ 1.合成方法學(xué) 新概念、試劑、方法、反應(yīng)的運(yùn)用，實(shí)用的在溫和條件下經(jīng)過較簡(jiǎn)單的步驟高選擇性高產(chǎn)率地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)分子。 2. 具獨(dú)特性能（生理、材料、理論興趣）的分子的（全）合成。 3. 資源可持續(xù)利用的無害原料、原子經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好的反應(yīng)介質(zhì)、過程和工藝路線、綠色安全的產(chǎn)品。 4. 學(xué)科新生長(zhǎng)點(diǎn)、交叉點(diǎn)的擴(kuò)展和手性、仿生等新技術(shù)的運(yùn)用。化學(xué)生物學(xué)在分子水平上研究生物機(jī)體的代謝產(chǎn)物及其變化規(guī)律性；利用有機(jī)化學(xué)的方法研究調(diào)控生命體系過程的科學(xué)?；瘜W(xué)生物學(xué)是順應(yīng)20世紀(jì)后半葉生物學(xué)日新月異的發(fā)展，在化學(xué)學(xué)科的原有的幾個(gè)分支——生物有機(jī)學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)，生物分析化學(xué)、生物結(jié)構(gòu)化學(xué)以及天然產(chǎn)物化學(xué)的基礎(chǔ)上提出的新興學(xué)科?；瘜W(xué)生物學(xué)研究目前大致包括以下幾個(gè)部分：1.從天然化合物和化學(xué)合成的分子中發(fā)現(xiàn)對(duì)生物體的生理過程具有調(diào)控作用的物質(zhì)，并以這些生物活性小分子作為探針和工具，研究它們與生物靶分子的相互識(shí)別和信息傳遞的機(jī)理。2.發(fā)現(xiàn)自然界中生物合成的基本規(guī)律，從而為合成更多樣性的分子提供新的理論和技術(shù)。3.作用于新的生物靶點(diǎn)的新一代的治療藥物的前期基礎(chǔ)研究。4.發(fā)展提供結(jié)構(gòu)多樣性分子的組合化學(xué)。5.對(duì)于復(fù)雜生物體系進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析的新技術(shù)等。金屬有機(jī)化學(xué)研究金屬有機(jī)化合物[各種不同類型的C—M（雜原子）]的結(jié)構(gòu)、合成、反應(yīng)及其應(yīng)用的科學(xué)。主要的研究發(fā)展方向有：1. 金屬有機(jī)化學(xué)基元反應(yīng)及其機(jī)理；各種不同類型的C—H（C、雜原子）的選擇性形成、切斷。2. 導(dǎo)向合成化學(xué)和聚合反應(yīng)的金屬有機(jī)化學(xué)；金屬有機(jī)化合物的新型高效催化作用及其應(yīng)用。藥物化學(xué)和農(nóng)藥化學(xué)藥物化學(xué)是有機(jī)化學(xué)的一個(gè)重要分支，與生命科學(xué)密切相關(guān)。它是研究與人類疾病和健康、植物保護(hù)等生命現(xiàn)象有關(guān)的創(chuàng)新藥物研制的科學(xué)。藥物化學(xué)的發(fā)展領(lǐng)域：1. 高通量生物活性篩選；藥物作用靶點(diǎn)和基于構(gòu)效關(guān)系指導(dǎo)下的分子設(shè)計(jì)和組合化學(xué)學(xué)庫(kù)設(shè)計(jì)。2. 生化信息學(xué)的應(yīng)用和創(chuàng)新、仿生及先導(dǎo)藥物的發(fā)現(xiàn)、開發(fā)。3. 非傳統(tǒng)機(jī)制的藥物合成、分析和功能測(cè)試。有機(jī)新材料化學(xué)有機(jī)材料化學(xué)是研究以有機(jī)化合物為基礎(chǔ)的新型分子材料的開發(fā)的科學(xué)。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其是信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)材料科學(xué)提出了更高的要求，迫切需要研究新材料。相對(duì)于其他功能材料，以有機(jī)化學(xué)為基礎(chǔ)的分子材料具有以下的特點(diǎn)：1.化學(xué)結(jié)構(gòu)種類繁多，給人們提供了很多發(fā)現(xiàn)新材料的機(jī)遇；2.運(yùn)用現(xiàn)代合成化學(xué)的理論和方法，能夠有目的的改變分子的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行功能組合和集成；3.運(yùn)用組裝和質(zhì)組裝的原理，能夠在分子層次上組裝功能分子，調(diào)控材料的性能。有機(jī)材料化學(xué)的發(fā)展方向有以下：1. 有機(jī)固體、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、光導(dǎo)體、非線性光學(xué)、鐵磁體、聚合物材料。2. 具有特殊和潛在光、電、磁功能分子的合成和器件有序組裝。3. 功能分子的結(jié)構(gòu)、排列、組合和物化性能、機(jī)制的關(guān)系，新分子材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。有機(jī)分離分析化學(xué)研究有機(jī)物的分離、定性定量分析和結(jié)構(gòu)解析的科學(xué)。研究方向：1. 基于近代光譜、波譜、色譜技術(shù)的進(jìn)步對(duì)微（痕）量有機(jī)物的高效分析鑒定。2. 復(fù)雜的生物活性大分子和混合物中的有效組份及環(huán)境樣品的分離分析方法的建立。綠色化學(xué)面對(duì)環(huán)境保護(hù)的重大壓力，綠色化學(xué)提出來一些新的觀念，起基本點(diǎn)是，通過研究和改進(jìn)化學(xué)化工反應(yīng)以及相關(guān)的工藝，從根本上減少以至消除副產(chǎn)物的生成，從源頭上解決環(huán)境污染的問題。以此為目的的研究所帶來的新的高效化工工藝也會(huì)大大提高經(jīng)濟(jì)效益。可以看出，綠色化學(xué)是對(duì)世紀(jì)化學(xué)化工研究的重要發(fā)展方向，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。本領(lǐng)域的發(fā)展和研究：1.發(fā)展高效、高選擇性的“原子經(jīng)濟(jì)性”反應(yīng)其中，催化的不對(duì)稱合成反應(yīng)仍是獲得單一性分子的方法之一，應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)的新反應(yīng)、新技術(shù)、新配體及催化劑的研究，加強(qiáng)開發(fā)和改進(jìn)與綠色有關(guān)的生物催化的有機(jī)反應(yīng)的研究。2.開發(fā)符合綠色化學(xué)要求的新反應(yīng)以及相關(guān)的工藝降低或者避免使用對(duì)環(huán)境有害的原料，減少副產(chǎn)物的排放，直至實(shí)現(xiàn)零排放。3. 環(huán)境友好的反應(yīng)介質(zhì)的開發(fā)和利用其中可包括水、超臨界流體、近臨界流體、離子液體等，以替代傳統(tǒng)反應(yīng)介質(zhì)的研究。4.可重復(fù)使用材料、可降解材料和生物質(zhì)的利用以及生活中廢棄物的再利用。在我們的生活中，有機(jī)化學(xué)的身影無處不在。能否好好的利用和發(fā)展有機(jī)化學(xué)也將在一定程度上影響著我們生活水平的高低。相信隨著科學(xué)理論的發(fā)展，更多的基礎(chǔ)學(xué)科相互交融，將在更多的領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。