“有机物”原意是来自生物体的物质,因为早期发现的有机物都是从生物体内分离出来的。随着有机合成的发展,许多有机物在实验室可由无机物合成得到。“有机物”这一词已失去了原来的含义。[4]
《IUPAC有机化学命名原则》则规定:“基于命名目的,将至少含有一个碳原子,同时不包含任何来自1-12族的元素(氢除外),且可以用本书提到的原则命名的结构视为有机物。”[3][2][1]
有机物是生命产生的物质基础。无机化合物很多为不含碳元素的化合物;但某些含碳元素的化合物,如二氧化碳、碳硼烷等,属于无机化学的研究领域,因此这类物质也属于无机物。[5]
有机化合物除含碳元素外,还可能含有氢、氧、氮、氯、磷和硫等元素。而碳元素在无机化学中也具有几乎不可替代的作用,其中金属羰基原子簇更是占据了当今无机化学的半壁江山。因此,有机化合物都是含碳化合物,但是含碳化合物不一定是有机化合物。
最简单的有机化合物是甲烷(CH4),在自然界的分布很广,是天然气,沼气,煤矿坑道气等的主要成分,俗称瓦斯,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃。它可用来作为燃料及制造氢气(H2)、炭黑(C)、一氧化碳(CO)、乙炔(C2H2)、氢氰酸(HCN)及甲醛(HCHO)等物质的原料。
除含碳元素外,绝大多数有机化合物分子中含有氢元素,有些还含氧、氮、卤素、硫和磷等元素。已知的有机化合物近8000万种。早期,有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质。自1828年维勒人工合成尿素后,有机物和无机物之间的界线随之消失,但由于历史和习惯的原因,“有机”这个名词仍沿用。有机化合物对人类具有重要意义,地球上所有的生命形式,主要是由有机物组成的。有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。地球上所有的生命体中都含有大量有机物。
与无机物相比较,有机物的主要特点是:
① 大多为共价型化合物,固态是分子晶体,有较低的熔点(一般在300℃以下)、沸点,极性较小,属于非电解质。
② 大多易燃,受热易分解。
③ 多数难溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、汽油等有机溶剂。
④ 有机物的反应多为分子反应,反应速度较慢,常需要加热、光照或催化剂。
⑤ 有机反应的副反应多,产率较低,产物往往是混合物。
⑥ 普遍存在同分异构现象。[4]
有机物数目众多,可达几千万种。而无机物目前只发现数十万种,因为有机化合物的碳原子的结合能力非常强,可以互相结合成碳链或碳环。碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物(聚合物)甚至可以有几十万个碳原子。