分析和合成

化学中所说的分析，系指对物质的成分、结构、状态的剖析。化学中所说的合成，可分为无机合成、有机合成、高分子合成等，系指从简单的物质

（如组成简单的化合物，元素或单体）转变为或制备出复杂的物质（如组成复杂的无机化合物、有机化合物或高分子）。

无论是分析还是合成，它们的基本途径都是化学反应，它们的基本矛盾都是分解和化合。以化学反应为基础的分析被称为化学分析，化学分析所涉及的化学反应多种多样，其基本矛盾是分解和化合。无机合成通过化合反应、异构化反应、分解反应、复分解反应、氧化还原反应、取代反应等而实现，这些反应的基本矛盾也是分解与化合。有机合成、高分子合成同样也离不开化学反应，也脱离不了分解和化合的矛盾。

作为方法的分析和合成，正像化学反应中的分解与化合一样，也是互相联系、相互依存的，同时它们又是相互对立的。在化学实验研究中，为了了解某种化合物的结构，需要进行分析，通过分析才能认识该种化学物是怎样构成的，分析中含有分解的因素，也含有合成的因素。前面举过的珊瑚虫毒素的例子就是一个很好的证明。为了探索该物质的结构，先要将它降解（也就是分解）成许多可以操作的小片断，而后设法合成每个片断的各种异构体，从中寻找与天然产物片断相匹配的异构体，总共要合成 20 个关键的降解产物

的各种异构体。这个例子说明，探索物质的结构，这是分析过程，可以应用各种分析方法；作为化学分析方法，包含合成或离不开合成，可以说不合成就不能分析。1965 年，我国化学家在世界上第一次成功地用化学方法合成的结晶牛胰岛素，在探索过程中，曾提出许多合成方案：如先分别合成胰岛素的 A 链和 B 链，再用它们合成具有生物活性的胰岛素；或者采取“工”字形的接合方式，即用两条“工”字形肽链的接合以合成胰岛素；第三个方案，逐个地连接氨基酸。在探索、选择中，一些研究人员首先对天然胰岛素进行拆合研究，即先将天然胰岛素分子中的 A 链和 B 链分开，经分离纯化后，再把它们重新组合成具有生理活性的胰岛素。在此基础上，又进一步进行 A、B 链小片断的合成实验；后来（1964 年 10 月）用合成的 B 链与天然的 A 链重组合，显示出较高的活性；最后，于 1965 年 9 月，进行人工 A 链和人工 B 链的全合成实验，终于取得了成功。从这个合成实验过程中可以看出，目的是合成，而在向目标迈进途中，经过拆分和重组合的多次反复，而拆分实际上是分解，重组合是合成，每一步都需进行分析，以了解合成的结果。

从上述可以看到，在讨论分析方法和合成方法时，涉及了两个不同的领域：一个是分析化学领域，一个是无机合成、有机合成或高分子合成领域，这两个领域是化学中的不同领域，但它们都涉及化学实验。为了说明这两个领域的区别和联系，也为了进一步说明化学实验中的分与合的相互关系，下面，讨论试剂、试样及其有关的一些问题。

试剂，一般地说，就是化学实验中用的化学药品，是能够发生化学反应的物质。在这个意义上，试剂含有原料之意，试剂就是进行化学反应的原料。我们知道，在化学工业中，生产化工产品需要化工原料，例如，生产合成氨需要氢气和氮气以及催化剂等，生产聚乙烯需要乙烯。氢气、氮气、乙烯都是化工原料，有了这些原料，通过一定的设备和流程在适当条件下即可生产出相应的产品。原料是反应物，产品是反应产物。同样，在化学实验中，也需要原料，化学实验中的原料，通常称为化学试剂、化学药品或化学药剂。

在分析化学中，除了试剂以外还有试样；试样，通俗地说就是试验样品。在分析化学中是被分析、被测试的物质。与此相对，试剂则是试验用药品，是分析、测试试样的手段，是分析、测试试样时所用的物质。例如，有一种物质，要求检验其是否含有 Ag^{+离子，化学家根据已知的化学反应用盐酸进行检验，如果有白色 AgCl
沉淀生成，说明该试样含有 Ag+离子，否则说明不含
Ag+离子。在这个例子中，要求检测的物质，也就是被分析的对象就是试样，盐酸是分析的手段，也就是试剂。当然，事情也可以反过来，如果要求分析的不是
Ag+离子而是 Cl-离子，那么含 Cl-离子的物质是试样，而 AgNO3}

（即含 Ag^{+离子）成了试剂。}

试样和试剂有什么区别呢？试样的组成或含量是未知的，是尚待分析的，而且试样往往是混合物，是不纯的物质或纯度不高的物质；试剂恰好相反，它的成分是已知的，而且是纯度高的物质。由此可见，试样和试剂在分析化学中是对立的，又是统一的，试样是相对于试剂而说的，试剂是为了检验试样的。在分析化学中与试样相对而言的试剂，可以叫做分析试剂，意思是用于分析的试剂。

正如前面刚刚说过的，在一般化学实验中，也需要试剂，为了区别于分析试剂，可以将其称之为实验试剂。二者有什么不同呢？分析试剂是相对于

试样说的，分析试剂和试样对化学反应来说，都是反应物，但分析试剂的成分是已知，试样的成分是未知的，赖以进行分析试样成分的化学反应也是已知的。例如，盐酸和硝酸银溶液相混合，发生化学反应，生成氯化银白色沉淀，化学家已经知道了这种反应，反过来利用这个反应检验 Ag^{+离子或 Cl-} 离子。如同一道算术题或代数题，三个数中，已知两个可以求出第三个。在这个反应中，反应物中的一个（试剂）成分是已知的，化学反应的规律是已知的（AaNO3+HCl=AgCl↓+HNO3），由此可推知试样中含有 Ag⁺离子或 Cl^-离子。实验试剂的性质有些不同。作为一般化学实验的实验试剂，如上述，含有原料之意，只是作为化学反应的反应物，它们的成分都是已知的，要研究的是化学反应，发生什么反应，生成哪些产物，等等。在这点上，实验试剂及其反应与化工生产也是不同的，在化工生产中，原料、反应和产物都是已知的；化学实验的主要任务在于探索未知，化工生产的主要任务在于生产产品。

实验试剂，在具体反应中有具体的名称，例如，在氧化还原反应中，叫氧化剂和还原剂，在中和反应中，叫酸和碱。如果愿意的话，也可以称为酸性剂和碱性剂。这两个例子说明，实验试剂在具体反应中也表现为两个相互对立的两个方面，但是，已经没有试剂和试样之分，甚至难以划分主要和次要，主动和被动。

然而也应当进一步指出，用实验试剂研究化学反应，在具体条件下，把着重研究的某种试剂看作主要的，把与它发生化学反应的其他试剂看作是配合的，在这种情况下，后者实际上成了研究前者的手段。例如，当主要目的是研究乙醇的性质时，要将乙醇与金属纳、高锰酸钾等进行反应。在这里，乙醇是研究的主要对象，钠、高锰酸钾等是为研究乙醇而选择的物质。在一些实验中，尤其是在有机化学实验和高分子化学实验中，还常常涉及一些特殊的实验试剂，它们具有特殊的性质，在化学反应中起着特殊的作用。例如，催化剂、抑制剂、阻聚剂、缓聚剂、引发剂、终止剂，还有以发明人命名的格氏剂、费林试剂、许夫试剂等。其中有的主要是实验试剂，有的则主要是分析试剂，有的既是实验试剂也是分析试剂。还有一种特殊的分析试剂就是指示剂。

化学实验中的分析与合成，是使用各种试剂、通过各种化学反应、调节各种可能调节的条件实现的。因此，这里所说的试剂、试样、反应、条件等，都是应用分析与合成方法所不可缺少的，都是在实验中实现分析与合成的物质基础和前提。