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确礼佯,确视化学,垒争科乎
正中国辫霉陀院刊第期
探索有机体的奥秘
一谈世纪交替时代的有机化学

昊毓林陈耀全
圭生命有机忽化学国家重点实验室上一海’
提要有机化学经历了巨大发展之后,在这世纪交替之际,正面临着重大的转
折。本文主要就有机化学进入生命科学,重新将生命过程作为主要研究方向的发展
现状和趋势作了一些评述。最后对我国化学界如何迎接这一转折谈一些看法。
一
、引言
有机化学作为一门现代科学的分支,发轫于上世纪初。当时“有机化台物”这一术语,正是
表明这些化合物来源于有机体,是生命过程的产物。因此,有机化学从一开始就与生命科学密
不可分。上世纪末至本世纪初从煤焦油出发的有机化工的发展,以及染料工业的兴旺,使有机
化学的领域急剧扩展,从而多少与生命科学拉开了距离。但即使在这个时期,天然产物的分
离、结构测定和合成也有很大的发展。与生命科学紧密相关的药物化学作为有机化学的一个
重要分支正是在那个时候成长起来的。今天深受科学家重视的糖化学中的单糖研究也是在那
时候打下了基础。著名的糖化学先驱者年前在研究糖苷酶水解过程中提出
的著名的镇一钥原理,是今天分子识别、分子互补观念的雏形。去年在纪念这个原理诞生百年
之际,国际知名的有机化学家对有机化学与生命科学的关系曾不无感慨地讲道:
自时代以后的半个多世纪中,有机化学经历了一个光荣的孤立和孤芳自赏的时
期,直到最近才“回归”到把和生命科学的结合作为主要的发展方向。
二、迅猛发展的世纪下半叶
在讨论世纪交替时期的有机化学之前,有必要先回顾一下世纪下半叶有机化学的发
展。这确实是十分辉煌的年代。下面从三个方面来讲:
.有机化合物的分离分析和结构测定的能力有了飞跃的发展新的分离手段不断涌现,
人们不再仅仅依靠经典的萃取和结晶手段,各种层析技术以至近年的毛细管电泳技术正成为
有机化学实验室的常规操作。分离分析的量可以少到毫克以至微克,检出的灵敏度则可从
百万分之一到十亿分之一甚至更高。结构测定的技术由于四大谱,即紫外、红
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中国科学院院刊年
外、核磁、质谱,特别是棱磁共振的发展和普及,再结合衍射结晶分析等手段,使得当前一般
有机化合物的结构问题已很少能够难倒有机化学家
.作为有机化学中心的有机合成在这一时期更有突飞猛进的发展。新的确机合成反应,
新的试剂,新的方法不断涌现,特别是各种金属有机试剂的广泛采用,使得有机台成中反应选
择性这一核心问题取得了很大的进展。人们已经能有效地使反应在化学选择性、区域选择性
和立体选择性,亦即从一维到三维空间上得到控制。由于建立了庞大的反应库,特定目标分子
的合成已不再是一件十分艰难的二作年代以来发展的有机合成设计,使有机合成从艺术
成为一门系统工程。年代末维生素的全合成和年代初海葵毒素的合成是有机合成
化学的里程碑式的成就,尤其后者由于结构极其复杂,合成工作中如无很好的立体控制,则可
能生成多达×个异构体这一成功充分显示了有机合成化学当前达到的水平。
有机结构分析和有机合成的成就促进了有机化学的理论基础——物理机化学的发
展,物理有机化学理论又反过来发挥巨大的指导作用。由等发展起来的有机