尿素和有機物的人工合成
化學試劑,九料化工商城 / 2020-10-30
1824年德國化學家維勒(F. Wohler)從無機物氯和氨水出發(fā)制出了尿素。經(jīng)過四年的論證以及用不同的無機物
通過不同的途徑也合成相同的尿素，于1828年發(fā)表了《論尿素的人工合成》的文章。
尿素的人工合成是化學的一大進步。此前，生物學和有機化學中廣泛流行一種“生命力論”，認為動植物有機體具有種生命力， 只有依靠它才能制造出有機物質(zhì)，尿素的合成給生命力論以巨大的沖擊。尿素雖然從無機物人工合成出來了，還有人認為;尿素只是動植物的分泌物，界于有機物和無機物之間，不能認為是真正的有機物;想用無機物合成復雜的真正的有機物是不可能的。隨后化學家們從無機物出發(fā)，相繼合成了醋酸、檸檬酸、葡萄糖等一系列有機物，這使化學家們確信可以由無機物人工合成出有機物。生命力論才真正被吸倒，解除了它對人們思想的禁，開創(chuàng)了有合成的新時期。下面從幾件事例簡述19世紀后半葉有機化學的進展。
1.茜素和靛藍的人工合成
茜素和旋藍是很早就被人們使用的天然染料。.jpg "茜素")
茜素是從茜草中提取出來的一種鮮艷的絳紅色染料。在17世紀時，由于歐洲紡織工業(yè)的發(fā)展，染料需要量增加，雖然曾人工種植，仍滿足不了需要19世紀60年代，化學家開始研究它的結構，并以蒽醌為原料，探索出原料便宜、操作簡單、產(chǎn)率高的合成路線，制得了茜素，投放在市場上，代替天然的茜素。
靛藍是人們很早從木藍和松藍植物中提取用來染棉布的藍色染料，由于它非常穩(wěn)定不會褪色，很受人們的歡迎。
靛藍結構的測定和研究價廉的人工合成工業(yè)途徑，經(jīng)過漫長的道路，從19世紀初到20世紀初，是有機化學發(fā)展史上一項重要的史料。
在藍人工合成的基礎上，化學家又改進合成方法，生產(chǎn)出性能比藍更好的陰丹士林染料，它是一種色洋鮮艷的藍色染棉染料，它耐光性能好，不易褪色，而且價格低廉陰丹士林英文名為 Indanthrene，是由 Indigo(淀藍)和Anthrancene(蒽)聯(lián)合起來（九料化工http://yuehuifs.cn/）。
2.碳價鍵的四面體構型和分子旋光性
隨著有機合成和有機分析的發(fā)展，人們對有機化合物的認識逐步深入。其中一個問題是四價碳原子連結的4個基團在空間應當怎樣排布。范霍夫(J.H.van＇ t Hoff.，1852－1911，荷蘭人)和勒貝爾(J.A. Le Bel，1847-1930，法國人)根據(jù)CH2R2只有1種異構體，而 CHR R“”R＂只有2個異構體的事實，認為和C原子連接的4個原子或基團不可能是在同一平面上，4個鍵指向4個不同的方向，如圖3.3.1所示，因為在同一個平面上排列CH2R2有兩個異構體，而CHR＇R＂R＂應有3個異構體，和實際情況不同。
圖3.3.1平面四方形構型的異構體
范霍夫認為C原子的4個價鍵應當指向四面體的四個頂點，碳原子居于四面體的中心，這樣異構體的數(shù)目就減少了，對CH2R2只有一個異構體，如圖3.3.2(a)所示。對CHR R“R”只有兩個異構體，如圖3.3.2(b)所示，其中一個是另一個的鏡像，不可能疊合。
圖3，3.2四面體構型的異構體
3.苯的環(huán)狀結構的建立
苯是1825年由法拉第首先發(fā)現(xiàn)的。后來，經(jīng)過多方實驗確定它的分子式為C6H。這為確定它的結構產(chǎn)生了難題，因它的氫碳比很小，應是不飽和化合物，但它性質(zhì)上又不顯示典型的不飽和化合物所具有的易發(fā)生加成反應的性質(zhì)。.jpg "環(huán)式結構")
凱庫勒(F.A. Kekule，1829-1896，德國人)對這一問題不停地日夜思考、專心致志，提出了一個由6個碳原子以單、雙鍵交替結合而形成的環(huán)式結構。后來他說他是在書房中打瞌睡時夢見碳原子長鏈像蛇一樣抓住自己的尾巴的景象啟發(fā)所得。他自述的趣聞，啟迪人們在科學研究中必須注意獨立思考和善于想象，將問題終日放在頭腦中紫繞著，以致產(chǎn)生的夢幻也會給出有益的啟示。
苯的環(huán)狀結構指導有機化學家開發(fā)利用煤焦油，并為染料、醫(yī)藥、香料和炸藥等有機產(chǎn)品的合成和發(fā)展起了重要的作用。
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.jpg "圖3.3.1平面四方形構型的異構體")
.jpg "圖3，3.2四面體構型的異構體")
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