化工类哪些专业会学有机化学(有机化学学包括哪些专业)

概述

有机化学是研究有机化合物及有机物质的结构、性质、反应的学科，是化学中极重要的一个分支。有机化学研究的对象是以不同形式包含碳原子的物质，又称为碳化合物的化学[1]。

有关有机化合物或有机物质结构的研究包括用光谱、核磁共振、红外光谱、紫外光谱、质谱或其他物理或化学方式来确认其组成的元素、组成方式、实验式及化学式。

有机化学实验器具

历史

有机化学作为学科，是在19世纪确立的。而“有机化学”这个词是永斯·贝采利乌斯发明的[2]。19世纪初期，欧洲人积累了大量的有机化合物的转换知识，一些学术开始形成。把有机化学确立为科学的学说，当属结构学说。

复杂有机化合物的多步合成称为全合成。如胆固醇有关的化合物开启了合成人类复杂荷尔蒙和其衍生物质的方法。自20世纪起，全合成的复杂度已可以合成像麦角酸或是维生素B12之类的物质。

有机化学的发展和石油的发现和石化产业的发展有密切的关系。由石油中提炼物质，经由不同化学程序，转变成不同的化合物，这就造成了石化产业，其贡献包括人造橡皮、各种的有机黏合剂、汽油添加物以及塑胶。

生物体中的大部分化学物质都是含碳的化合物，因此生物化学和有机化学的关系非常密切，生物化学在本质上其实就是有机化学的一个分支。虽然生物化学史在四个世纪前就已经开始，但一些本质的了解是在十九世纪末才开始，而生物化学的英文“biochemistry”一词是在二十世纪初末才产生的。生物化学领域的研究在二十世纪开始增加，而且增加程度没有变慢[3]。

研究对象

由于有机化合物常以混合物的形式存在，因此有许多方式可以分离出高纯度的物质。传统的方式包括蒸馏、结晶及溶剂提取，现在的方式则包括色谱法，包括高效液相色谱法或是气相色谱法。

有机物质的传统分析方法是是透过许多化学测试来进行，这称为“湿法”，但已被用光谱学或是电脑分析的方法所取代。

有机化学的研究对象主要就是“如何形成碳碳键”。有机化学是碳的化学，简而言之就是研究如何构建碳原子的结构。因为对人们有用处的有机分子一般是大而复杂的，而人们能随意支配和轻易获得的原料往往是小而简单的。有机化学的研究方法就是根据研究需要，利用结构和机构来设计预测一个变化，通过实验和分析检测来验证结果，并对设计进行反馈修正。

以下是一些常用的分析方式：

核磁共振光谱法是最常用的技术，可以知道完整的分子结构资讯，透过关联性磁振频谱甚至还可以知道立体化学的一些资讯。有机化学的主要元素碳和氢都有自然存在，可以用核磁共振检测的同位素，分别是1H及13C。元素分析：一可以检测分子中组成原子的破坏性检测方式，已被质谱法取代。质谱法可以检测化合物的分子量，借由质谱分析也可以看出其结构。高分辨率的质谱法可以看出分子准确的分子量，已可以取代元素分析。早期质谱法只能用在一些有挥发性的天然物质中，但先进的离子化技术已经可以检测任何有机化合物的质谱。晶体学也是一种可以得到分子结构的方法，但其前提是可以得到物质的单晶，且此单晶可以反映待测物的结构。

传统的色谱法方式，像是红外光谱学、旋光及紫外－可见分光光度法可以提供大略的资讯，在分析一些特定的化合物时仍有使用[4]。

与化合物

一、含碳化合物

含碳化合物被称为有机化合物是因为以往的化学家们认为含碳物质一定要由生物（有机体）才能制造。

二、有机化合物

有机化合物可以依其分子的性质分为几个大类，常见的如：

脂肪族——由碳链为骨架的有机化合物

芳香族——含苯环的有机化合物

杂环族——环状结构中含非碳原子

聚合物——由重复单元相互用共价键连接而成的分子等等[5]。

命名

有机化合物的命名可能是依一定规则的系统式命名，也有可能是依许多传统而来的非系统式命名。系统命名法是依IUPAC的规范所订定，名称由分子的母结构为基准，可以用前缀、后缀及数字来无歧义的识别整个结构。由于已知的化合物已有上千万种，若全部都严格的使用系统式命名，会非常的麻烦。系统式命名一般都是针对较简单的化合物，而不是复杂的分子。若要使用系统式命名，需要知道其结构，以及母结构的名称。母结构包括没有取代基的烃、杂环化合物以及单一官能基的衍生物等。

对有机化合家而言，非系统式命名比较简单，也不会造成歧义。非系统式命名的名称上不会看出分子的结构。非系统式命名常应用在复杂的分子，其中许多是自然界的产物。例如麦角酸二乙酰胺（Lysergic acid diethylamide）就是一非系统命名，其对应的系统式命名为 (6aR,9R)-N,N-diethyl-7-methyl-4,6,6a,7,8,9-hexahydroindolo-[4,3-fg] quinoline-9-carboxamide。

现在常常用电脑软件计算化合物的相关特性，因此需要有其他可以用机器解读的命名方式，常用的格式有SMILES及InChI等[6]。

有机化合物的化学式

有机化合物常用结构图或结构式的方式表示。

有机材料

有机合成材料品种很多，塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常所说的三大合成材料。

化学反应

入门版分类：

亲核取代反应亲核加成反应亲电取代反应亲电加成反应

更本质的来看，这么多反应其实只有两类：亲核和亲电取代，因为加成反应可以视为一种特殊的取代。

高级版分类：

有机反应按机理分类可以分为四大类：

离子反应，囊括上面入门版分类的所有门类。自由基反应，特点是不涉及离子，反应可控制的程度总体偏低，尚未完全开发。协同反应，特点是不涉及中间体。金属有机反应，有机金属反应本质上是上述三大反应的综合，但在一些地方有其特殊性，故单列一类。分支学科

天然有机化学

有机合成

元素有机化学

物理有机化学

有机分析

立体化学

以上内容为【什么是有机化学(有机化工专业)】的相关内容,更多化工资讯关注智能化工网