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合成與人工有什么不同?


實驗室k / 2019-04-18

       在通常的用途中,我們可以認(rèn)為形容詞“人工的”和“合成的”是可以交換使用的,但是“合成的”在與“人工的”一詞交換使用時丟失了許多原本包含的意義。合成指的是將不同組分組合在一起形成一個統(tǒng)一的整體,而“人工的”一詞界定為天然的反義詞,含義中并未表示有任何類似于組合的過程。在化學(xué)中,通過將幾個不同的元素相結(jié)合來構(gòu)成一個整體的過程涵蓋了許多不同的實踐活動。雖然我們確實用合成來指那些未在大自然中發(fā)現(xiàn)的物質(zhì),但是當(dāng)我們討論天然化合物的再造時也用合成這個詞。阿司匹林片中的水楊酸是柳樹皮中提取的藥用試劑的部分合成產(chǎn)物。從構(gòu)成元素碳、氫、氧等開始合成有機(jī)化合物也是可能的,盡管很少這樣做,貝特洛將這個過程稱為“全合成”。

       貝特洛稱,他的目的是,“通過技藝,用元素來構(gòu)建物質(zhì)實體的直接構(gòu)成組分”。因而,他并不是想從碳、氫、氧、氮、磷和硫開始實施某植物或者動物的全合成,而只是想合成直接的構(gòu)成組分,這些構(gòu)成組分可以通過有機(jī)物質(zhì)反向部分分解而獲得。與將物質(zhì)(實物)分解為構(gòu)成元素并測定這些元素所占比例而最終確立物質(zhì)的組成這樣的分析方法不同,部分分解法是通過一個更加“溫和”的分解過程而得到結(jié)果,目的是保留所涉中間產(chǎn)物的特性。歷史上,這種部分分解法大部分時候是用溶劑進(jìn)行萃取,許多重要溶劑在17世紀(jì)和18世紀(jì)才推出。這些中間物通常共存于不同的植物和動物中,它們可以進(jìn)一步分解成更加簡單的組分,以此類推,直到最終能夠確定它們的元素含量為止。

       不是一次性破壞掉有機(jī)物質(zhì)使其分解成為基本的構(gòu)成元素,而是實施逐步還原的方法,將這些物質(zhì)轉(zhuǎn)變成更簡單的化合物,所以逐步地,這些在生命力作用下形成的復(fù)雜而易變的組分被分解成人工的、更加簡單和更穩(wěn)定的組分。而后者即更簡單的組分反過來成為同類型分解的新的目標(biāo)物,進(jìn)而產(chǎn)生更加簡單、更加穩(wěn)定的組分,以此類推,直到得到基本構(gòu)成元素為止。

       對于從礦物中提取的化合物,合成和分析通常是化學(xué)家可以在實驗室實施的互補(bǔ)反應(yīng)。例如,多數(shù)金屬氧化物可以轉(zhuǎn)化成純金屬,然后所得純金屬則相對容易再被氧化成相應(yīng)氧化物。一旦獲得進(jìn)入化合物的元素,通常很有可能找到辦法將這些元素重新結(jié)合而生成原來的化合物,比如水的合成。轉(zhuǎn)化反應(yīng)所必需的條件有可能很難實現(xiàn),但是對化合物的成功分析可以為化學(xué)家提供正確的合成途徑。而對于從動物和植物中得到的化合物則不是這么簡單。有機(jī)化合物是由有限數(shù)目的元素通過各種不同的比例構(gòu)成的,它們的元素分析提供的有關(guān)這些化合物再合成的線索很少。確定代表化合物元素構(gòu)成的經(jīng)驗分子式顯然是合成該有機(jī)化合物的必要一步,但是這離合成還差很遠(yuǎn)。對任何復(fù)雜的有機(jī)化合物的成功合成都屬于化學(xué)家的一項真正的創(chuàng)造性的工作。


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