现代有机化学发展史

60年代完成 了胰岛素的 全合成和低 聚核苷酸的 合成
70年代至80年代 初，进行了前列 腺素、维生素B12、 昆虫信息素激素
的全合成，确定 了核酸和美登木
素的结构并完成
了它们的全合成 等等。
有机合成方面(主要研究从较简单的化合物或
元素经化学反应合成有机化合物)
19世纪30年 代合成了尿
素
20世纪初，合成了 606药剂，30～40年 代，合成了一千多种
由于在1951年提出直观化的前线轨道理论， 1981年时任京都大学教授的福井谦一获得 诺贝尔化学奖，他是第一位获得诺贝尔化 学奖的日籍科学家，同时也是亚洲第一位 诺贝尔化学奖得主。
前线轨道理论
前线轨道理论
轨道HOMO 轨道LUMO
福井谦一赖以 成名的理论
通过计算参与反应的各粒子的分子轨 道，获得前线轨道的能量、波函数相 位、重叠程度等信息，便可以相当满 意地解释各种化学反应行为，对于一 些经典理论无法解释的行为，应用前 线轨道理论也可以给出令人满意的解
有机化合物 中各种元素 的常量分析 法在19世纪 末基本上已
经齐全
20世纪20年 代建立了有 机微量定量
分析法
70年代出现 了自动化分
析仪器
芳香结构理论
凯库勒提出苯的 环状结构和发现
其具芳香性
1931年休克尔用其 简单的分子轨道法
计算了单环多烯的π 电子能级，提出了
4n+2规则
随着分子轨道理论 的建立和发展，使 得休克尔规则的理
微观化学反应动力学的里程碑
逆合成分析法
逆合成分析法是当今有机合成化学的重要手段之一， 于20世纪60年代由哈佛大学教授E. J. Corey提出， Corey教授因此获得了1990年诺贝尔化学奖
逆合成 分析法
这一分析方法的提出，有效促进了计算机辅助有机合成的发展。计算机设计 合成路线与实验室的实验过程
药物
超分子化 学理论
超分子化学 （莱恩提出）
诺贝尔化学奖 （1987）
研究方向
主-客体化学
超分子有序组 装体化学
佩德森、克 来姆、莱恩
环糊精
分子识别，分为离 子客体的受体和分
子客体的受体
。。。
释
评价：前线轨道理论简单、直观、有效，因而在化学反 应、生物大分子反应过程、催化机理等理论研究方面有 着广泛的应用。
分Baidu Nhomakorabea轨道对称理论
21世纪70年代，美国有机化学家R. B.伍德沃 德与H.霍夫曼同时提出的"分子轨道对称守 恒"这一概念的公式化，将简单分子轨道理 论引入化学反应领域，用反应分子和产物分 子轨道的对称性来论证同时发生反应分子键 断裂与产物分子键生成的协同反应的对称性 允许(发生)和对称性禁阻(不发生)的性质
1927年以后，海特勒和伦敦等用 量子力学，处理分子结构问题， 建立了价键理论，为化学键提出 了一个数学模型。后来马利肯用 分子轨道理论处理分子结构，其 结果与价键的电子理论所得的大 体一致。（由于计算简便，解决 了许多当时不能回答的问题）
有机化学发展的研究对象
初期：动、植物体
发展了合成橡胶、 合成塑料和合成纤
论根据更加充分
休克尔规则：是有机化学的经验规则，它 指当闭合环状平面型的共轭多烯(轮烯)π电 子数为(4n+2)时(其中n为0或者正整数)，具 有芳香性
前线轨道理论
福井谦一(Fukui Kenichi)，1918年出生于日 本，日本量子化学家。毕业于京都大学， 日本理论化学家，美国科学院外籍院士， 欧洲艺术科学文学院院士、日本政府文化 勋章获得者。
正好相反，实验室合成是从原料到产品，而计算机设计的则是从产品目标分 子寻找原料合成子称反向寻查法，通过多次的反向寻查找出构成的合成子
逆合成分析法从合成产物的分子结构入手，采用"切断一种化学键" 分析法，这种方法就是将分子的一个键切断，使分子转变为一种可
能得到的的原料的方法。合成子是在切断化学键时得到的分子碎片，
现代有机化学的发展
元素
时代 有机化学的 发展
原子 时代
量子 时代
现代有机化学的开端
1916年，路易斯等在物理学家发现电子并阐明 原子结构的基础上，提出价键的电子理论
各原子外层电子的相互作用是使各原子结合在 一起的原因。相互作用的外层电子如从一个原 子转移到另一个原子，则形成离子键，两个原 子如果共用电子就形成共价键。通过电子的转 移或共用，使相互作用的原子的外层电子都获 得稀有气体的电子构型。这样，价键的图像表 示法中用来表示价键的短线“—”，实际上是 两个原子共用的一对电子。价键的电子理论的 运用，赋予经典的价键图像表示法以明确的物 理意义。
维工业
19世纪中到20世纪 初：煤焦油
40年代前后：石油、 天然气
合成染料的发现推 动了芳香族化合物 和杂环化合物的研
究
30年代以后：乙炔
天然有机化学 (天然有机化合物的组成、合成、结构和性能研究成果)
20世纪初至30 年代，先后确 定了单糖、氨 基酸、核苷酸 牛胆酸、胆固 醇和某些萜类 的结构，肽和 蛋白质的组成
30～40年代， 确定了一些维 生素、甾族激 素、多聚糖的 结构，完成了 一些甾族激素 和维生素的结 构和合成的研 究
40～50年代 前后，发现 青霉素等一 些抗生素， 完成了结构 测定和合成
50年代完成了某些 甾族化合物和吗啡 等生物碱的全合成， 催产素等生物活性 小肽的合成，确定 了胰岛素的化学结 构，发现了蛋白质 的螺旋结构，DNA 的双螺旋结构
磺胺类化合物，其中
有些可用作药物
40年代合 成了乙酸
20世纪40年代合 成了滴滴涕和有 机磷杀虫剂、有 机硫杀菌剂、除
草剂等农药
19世纪后半叶合 成了多种染料
物理有机化学(定量地研究有机化合物结构、反应性和反应机理)
它是在价键的电子学说的基础上， 引用了现代物理学、物理化学的新 进展和量子力学理论而发展起来的。
20世纪20～30年代，通过反应机理 的研究，建立了有机化学的新体系；
50年代的构象分析和哈米特方程开 始半定量估算反应性与结构的关系；
60年代出现了分子轨道对称守恒原 理和前线轨道理论。
有机分析（有机化合物的定性和定量分析）
19世纪30年 代建立了碳、 氢定量分析
法
90年代建立 了氮的定量
分析法
通常是个离子。这样就获得了不太复杂的可以在合成过程中加以装
配的结构单元。其中，最主要的便是切断(Disconnection)和合成子 (Sython)两个概念
碳正离子的系统概念
普利斯特 理奖章
超强酸稳 定碳正离
子
1944年获 得诺贝尔
化学奖
欧拉
碳正离 子的系 统概念
用于提高炼 油的效率、 生产无铅汽 油和研制新