第一章　绪论

一、有机化学的研究对象与任务

有机化学的研究对象是有机化合物，有机化合物简称有机物。人们对有机化合物的认识和对其他事物的认识一样，也是逐渐经历由浅入深，由表及里的过程。

在长期的生活和生产实践中，人们早已懂得利用和加工从自然界中获得的有机物，例如我国劳动人民在商、夏时代就已掌握酿酒和制醋技术。18世纪以后，人们已能从生命体，即动、植物中分离纯化得到尿素、草酸、甘油、吗啡等物质，这类物质与矿物质、无机盐类在性质上有很大差异，意味着自然界中除无机化合物外还有另外一类化合物的存在。由于起初这类物质是从自然界中有生命活动的动植物体内获得的，因此人们认为它是来源于动植物体内，由“生命力”影响而产生的一类物质，故称之为“有生机之物”。鉴于当时人们对有机体内如何形成有机物尚缺乏认识，有些学者提出了“生命力论”，认为有机物是靠神秘的“生命力”在活体内才能制造，不可能用化学方法在实验室由无机物所制得。“生命力论”在一定程度上束缚了人们的思想，阻碍有机化学的发展。19世纪初，随着科学技术的发展，许多原来由生物体中得到的有机物可以在实验室通过人工合成的方法来获得，而无须借助于“生命力”。如1828年德国化学家武勒（F.Wohler），在实验室用已知的无机物氰酸钾和氯化铵反应制备氰酸铵（NH4OCN）时意外合成了尿素，就说明人们可以通过化学方法由无机物制取有机物。这既是科学上的一个突破，又是对生命力论一个强有力的挑战。随后的1845年柯尔贝（H.Kolbe）合成了醋酸，1854年伯赛罗（M.Besthelot）合成了脂肪，这一系列的实验使生命力论受到了彻底的冲击。由此可知，虽然有机物源自生命体，发展于生命体，离不开生命体，但近代科学的发展却说明有机化合物不一定出自生命体。因此，现在人们把不论是从有机体中取得的，还是由人工合成的这类性质类同的化合物都统称为有机化合物。所以，尽管目前仍然沿用“有机物”的名称，但它早已失去了“有生机之物”的原意。

对有机化合物的元素组成进行分析，发现有机化合物都含有碳元素，绝大多数含有氢元素，此外有些有机化合物还含有氧、氮、硫、磷、卤素等元素。因此，有机化合物可看作是碳氢化合物及其衍生物。碳氢化合物又称烃类化合物，而衍生物是指碳氢化合物分子中的一个或几个氢原子被其他原子或原子团取代而形成的化合物。所以，有机化学就是研究碳氢化合物及其衍生物的化学。它主要研究的是有机物的结构、性质、合成方法、应用（如分离、提取、鉴定）以及性质与结构关系等的一门科学。

含碳有机化合物的数目巨大，目前已知的含碳化合物的数量在2000万种以上（数目仍在不断迅速增长之中），远远超过周期表中碳元素之外的100多种元素所形成的化合物的数量。实际上，有机化合物和无机化合物之间并没有一个绝对的界线，它们遵循共同的变化规律，只是在组成和性质上有所不同。有些简单的含碳化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等，因其具有无机化合物的典型性质，通常被看成无机化合物而不在有机化学中讨论。由于有机化合物数目繁多（占已知化合物总量的70%～80%），而且在结构和性质上具有很多独有的特点，所以作为研究有机化合物的有机化学已发展成为一门独立的学科。

有机化学的研究任务之一是分离、提取自然界中存在的各种有机物，并测定它们的结构和性质，以便加以利用。例如从中药中提取分离某些有效成分（如黄连素、青蒿素的获得），从昆虫中提取昆虫激素等。有机化学的另一研究任务是物理有机化学的研究内容，即研究有机化合物的结构与性质之间的关系、反应经历的途径、影响反应的因素等，以便控制有机反应进行的方向。有机化学的第三项研究任务是对有机合成的研究，即在确定有机化合物分子的结构并对许多有机化合物的反应有相对了解的基础上，以从自然界中容易获取的简单有机物作为原料，通过各种反应，合成各类具有不同功能的有机化合物，如维生素、药物、香料、食品添加剂、染料、新型农药、合成纤维、合成橡胶、塑料、航空航天材料等，以满足医疗保健、工农业生产、日常生活和国防建设的需要。