今天在化學課上,我們正在討論有機化學。我們討論了有機化合物的基本成分,然後我問老師$ \ ce {CO_2} $是否為有機化合物。她告訴我們,是因為它包含具有共價鍵的碳和氧。我告訴她不可能,因為在自然界中沒有發現它。我對此感到非常困惑。
我需要一些充分的理由同意這兩種解釋。 (我已經在互聯網上進行搜索,但到目前為止還沒有發現深刻的見識。)
今天在化學課上,我們正在討論有機化學。我們討論了有機化合物的基本成分,然後我問老師$ \ ce {CO_2} $是否為有機化合物。她告訴我們,是因為它包含具有共價鍵的碳和氧。我告訴她不可能,因為在自然界中沒有發現它。我對此感到非常困惑。
我需要一些充分的理由同意這兩種解釋。 (我已經在互聯網上進行搜索,但到目前為止還沒有發現深刻的見識。)
是否將其稱為有機化合物是完全任意的,儘管大多數人不會。
您對應該在生物中發現有機化合物的區分不是有用的標準。此外,您誤會不是二氧化碳:二氧化碳是由生物產生和使用的。動物通過代謝糖來釋放能量時會產生能量。當植物通過光合作用構建更複雜的有機分子時,它們就會消耗掉它。實際上,大多數有機分子最終都源自\ ce {CO2} $。
更重要的是,大多數被認為是有機的分子既不是由生物製成的,也不是在生物中發現的。化學家一直在生產新的碳化合物(化學史上有數千萬種),而大多數動物或植物從未生產過。
有機/無機術語主要是非常簡單:含碳的共價化合物是有機。唯一的模糊區域是圍繞非常簡單的分子,例如$ \ ce {CO2} $,它們之間的區別並不重要。因此,我們通常不會將金剛石或碳化矽視為有機材料。但我們可能(儘管很多人不會)稱其為有機電石,因為它包含一個帶有碳-碳三鍵的\ ce {C2} $單元。
但是,由於術語通常非常明顯,而且有些武斷,因此,對那些非常簡單但尷尬的案例進行分類並沒有太大的爭議。
“有機”化合物沒有確切定義,儘管您可以說有機化合物必須含有碳。
沒有要求在有機化合物中可以找到有機化合物。生物,儘管有機的名稱來自這樣一個事實,即該類化合物中發現的第一批化合物確實來自生物。也就是說,$ \ ce {CO2} $ 是在生物中-所有新陳代謝過程都消耗或產生$ \ ce {CO2} $(某些嗜熱菌除外) )。
通常,將包含碳的離子和“簡單”分子化合物不稱為“有機”,部分原因是歷史原因,部分原因是“有機”類別不僅僅是一個名稱-它描述了鍵類型,反應模式,命名規則和結構類型的完整集合。這就是為什麼沒有確切,簡單的定義的原因-很難在所有定義之間劃出界限,並說“其他不屬於其他事物。”
以您的示例為例,$ \ ce {CO2 } $通常不被稱為“有機”,儘管它包含碳,但它是在生化反應中產生和消耗的,與其他有機分子具有相似的性質,有機鍵合原理可以描述它。造成這種情況的原因可能是因為歷史上$ \ ce {CO2} $是在有機化學作為一個領域存在之前被發現並命名的。
有人說,為了使其變得容易,任何含碳的共價化合物是“有機的”(您的老師可能在這個組中)。有人說“任何含有碳和氫的化合物”應該是規則。不過,這兩個規則都有例外,因此它們不能用作確切的定義。
嚴格來說,二氧化碳確實是有機的,因為它是一種含碳化合物。您聲稱它不是自然存在於活生物體中的說法是不正確的。例如,它是呼吸的產物。
話雖如此,一些化學家並不認為它是有機的,因為它不含氫-幾乎是每種有機化合物的關鍵成分。
>您必須記住,“有機”一詞只是人類對某些類型的化學藥品的模糊定義。大自然並不總是遵守我們的規則,尤其是當您談論臨界情況(例如二氧化碳)時。
$ \ ce {CO2} $通常被認為是無機的。您很少會找到有關$ \ ce {CO2} $及其特性的有機化學教科書。另一方面,每本有關基礎無機化學的教科書都有。
有趣的是,尿素$ \ ce {(NH2)2CO} $在歷史上被認為是有機的,其由無機反應物(氰酸銨,F。Wöhler,1828年)合成的反應被廣泛認為是活力主義。
對有機化學最正確的定義是研究碳氫化合物及其性質。一些有機化合物可以包含其他元素,例如氮,氧,硫,磷等。碳氧化物,碳酸鹽和氰化物不是有機的,因為它們不在此範圍內。 CO2或任何其他化合物是由生物產生或在生物中發現的事實,但這不是決定有機物的因素。謝謝