今天小編來給大家針對這個化學結構是什么的問題來進行一個介紹,畢竟當下也是有諸多的小伙伴對于化學結構是什么這個問題非常的重視的,下面大家可以看下具體的詳情
在19 世紀, 西歐工業比較發達的國家, 煉鐵技術得到飛速發展, 他們把煤經過干餾制成焦炭用於煉鐵, 但對在煉鐵過程中同時產生的煤焦油和煤氣等, 這些烏黑、氣味難聞而又容易著火的東西要找個出路, 曾經大傷腦筋, 并為此經歷了很長一段時期.但在當時, 化學家們卻對它們很感興趣.化學家把這些煤焦油和煤氣拿來, 經過仔細的分離提煉后, 得到了無數種有機化合物.原來, 有機化合物中, 它們是非常特殊的大家族, 有機化學家們把它們稱為芳香族化合物.
起初, 人們從香樹脂、香料油等天然物質中得到一些有特殊香味的純物質, 現在又從煤焦油等物中, 得到了其組成、化學特性與前者相類似的東西, 盡管其氣味并不芳香, 但品種卻更多, 在科學研究上的意義更大, 作為有機化合物的一族, 也更具有代表性, 只是它的含義已不再是表面上有香味而已.芳香族的有機物中, 最主要的化合物便是苯.
最早發現苯的人是英國化學家和物理學家法拉第.他是偶然從貯運煤氣的桶里所凝集的油狀物中, 經過分離后得到了一種無色的液體.他用當時原子量H=1、C=6 的標準測出它的實驗式是C2H, 并測出它的蒸汽比重是氫氣的39 倍.但他并沒有推出它的分子式.如照現在原子量標準H=1、C=12、苯的實驗式則應該是CH, 根據蒸汽比重就能算出它的分於量是78, 便很容易知道苯的真正分子式是C6H6.在約9 年之后的1834 年, 又有人把安息香酸和石灰放到一起干餾之后, 也得到一種碳氫化合物, 才給這個化合物取名叫`苯'(benzene) , 接著又有人測定出它的分子式是C6H6.
19 世紀中葉, 有一位德國有機化學家凱庫勒 (1829-1896) , 在研究芳香族有機化合物方面, 做出了卓越貢獻.他發現所有芳香性 (族) 有機化合物有一個共同的特點: 就是這們進行非徹底破壞 (不燃燒) 的激烈反應后, 經常失去了一部分碳, 但主要產物總是至少含有6 個碳原子.這種包含有6個碳原子的化合物, 就是以苯為主體的化合物.於是1865 年凱庫勒提出了以苯為基團的芳香族化合物的設想, 并曾用多種圖式來表示苯的分子結構, 最后確定為正六邊形圖式, 也就是我們現在學化學時常用的苯的結構式.
早些時候, 凱庫勒在研究有機化合物的分子組成過程中, 於1857 年提出了`原子數'的概念, 指出: 氫、氯、溴、鉀為`一原子的', 氧和硫是`二原子的', 氮、磷、砷是`三原子的', 而碳是`四原子的’'.這是化合價的早期說法, 也就是說, 這些元素分別是一價、二價、三價和四價.在這一基礎上, 凱庫勒認為有機化合物中, 碳原子之間可以連成鏈狀, 這就能很好的說明.例如碳氫化合物中, 由甲烷 (CH4) 開始, 隨著碳原子數目的增多, 就分別能有組成不同的乙烷 (C2H6) 、丙烷 (C3H8) 、丁烷 (C4H10) 等一系列化合物存在的道理了.
幾乎是同時, 英國的有機化學家庫帕, 於1858 年也獨立的提出了碳是四價及碳原子間可以相連成鏈的學說.
凱庫勒和庫帕所提出的這些學說, 為有機化學結構理論的建立奠定了非常重要的基礎.
`化學結構'這個概念, 在19 世紀上半葉就已為化學家們所采用, `化合價'概念, 特別是碳為四價的共識, 更為探索有機化合物分子結構鋪平了道路.但是苯 (C6H6) 分子的出現, 讓凱庫勒等一直認為碳原子能夠連成鏈條的人, 為難了好久, 實驗的事實證明, 苯分子中六個碳原子、六個氫原了的性質分別完全相同, 即它們分別以相同的關系, 處在相同的位置上, 如果這6 個碳連成一個有頭有尾的鏈條, 而且又性質完全相同, 若用碳四價的理論, 是根本解釋不通的.
凱庫勒經過冥思苦想, 終於認為可能這六個碳原子是連成一個環, 經過現代的結構理論研究確認了這個六碳環是真實存在的.
對於凱庫勒的設想, 有人傳說是他一次睡夢中見了一條蛇, 咬著自己的尾巴直打轉而受到啟發的.不知是否確有其事, 而他提出的苯的環狀結構學說, 在有機化學發展史上的確起到了巨大的作用.1890 年, 在紀念苯的結構學說發表25 周年時, 倫敦的化學學會指出: `苯作為一個封閉鏈式結構的巧妙構想, 對於化學理論發展的影響, 對於研究這一類及其相似化合物衍生物的異構現象的內在問題所給予的動力, 以及對於像煤焦油染料這樣巨大規模的工業的前導, 都已為舉世公認.'
前面說到的芳香族有機物, 人們自從認識了苯環之后, 它的真實含義便是具有苯環的化合物的簡稱了.這其中包括了很多種染料、醫藥、香料和炸藥.
自然界的煤, 開始對被人們當成黑色的石頭, 在后來卻發現它能燃燒, 因而在很長的時間內只被當作燃料.隨著煉鐵工業的發展, 大量的煤堆著悶燒成焦碳時, 便產生了濃煙而被排放到大氣中, 污染環境, 損人健康.后來改為干餾煉焦, 一方面提高了焦碳的產量和質量, 同時所產生的煤氣和煤焦油, 也被當作氣體燃料和化工原料, 都有其各自的用途, 這樣又降低了煉焦生產的成本.
化學家們研究了苯結構后, 發展了以煤焦油為基礎的焦化工業.芳香烴有機物的提取和合成, 更極大地豐富了有機化學的內容, 并且也極大地豐富了人們的物質生活.