Wie schon im vorangegangenen Kapitel erläutert, führten die Arbeiten von Friedrich Wöhler zu einem Paradigmenwechsel. Glaubte man vorher für 2000 Jahre an eine Trennung der Natur in einen belebten und einen unbelebten Teil, so zeigte die Synthese vom organischen Harnstoff aus dem anorganischen Ammoniumcycanat, dass die Umwandlung einer anorganischen Substanz in eine organische Substanz auch ohne vis vitalis möglich ist.
Dadurch eröffnete sich ein vollkommen neues Forschungsgebiet.

Einen weiteren wichtigen Beitrag leistete Justus von Liebig (1803 - 1873), der als einer der Begründer der modernen organischen Chemie gilt. Neben einigen bahnbrechenden Arbeiten in der Agrarchemie erlangte er vor allem für die Entwicklung der Elementaranalyse Berühmtheit.

Im Jahr 1858 entwickelten Archibald Scott Couper (1831 - 1892) und Friedrich August Kekule (1829 - 1896) unabhängig voneinander eine chemische Bindungstheorie. Auch wenn sich beide Theorien unterschieden, so gibt es zwei wichtige Gemeinsamkeiten:

• Kohlenstoff ist (in der Regel) in der Lage, vier Bindungen einzugehen.
• Kohlenstoff kann mit sich selbst Bindungen eingehen.

Diese beiden Aussagen führen zu der diskutierten strukturellen Vielfalt organischer Moleküle.

Der nächste wichtige Schritt in der Entwicklung der organischen Chemie waren Arbeiten von Jacobus Henricus van 't Hoff. Auch wenn 't Hoff mehr für seine Beiträge zur physikalischen Chemie berühmt wurde (Nobelpreis 1901, erster Nobelpreisträger für Chemie), so hat er auch bedeutende Beiträge zur organischen Chemie geleistet.

Es war bekannt, dass ein Kohlenstoffatom, welches vier verschiedene Reste trägt, in zwei isomeren Formen vorkommen kann. Diese beiden Formen drehen die Ebene von polarisierten Licht um den gleichen Betrag, aber in unterschiedliche Richtungen. Es gibt also eine Bild-Spiegelbild-Beziehung. Aus dieser Beobachtung schloss van 't Hoff, dass es auch für die beiden Isomere eine Bild-Spiegeilbild Beziehung geben muss. Er erkannte, dass die vier Reste das Kohlenstoffatom dann tetraedrisch umgeben müssen. Nur so konnte er den beobachteten Effekt erklären.

Heute wissen wir, dass diese Schlussfolgerungen richtig waren und die tetraedrisches Umgebung eines vierbindigen Kohlenstoffatoms erscheint uns selbstverständlich.

Ein Kohlenstoffatom, welches vier gleiche Reste trägt, ist tetraedrisch koordiniert.
Ein Kohlenstoffatom, welches vier unterschiedliche Reste trägt, ist näherungsweise tetraedrisch koordiniert - der Tetraeder ist verzerrt.

Ein wichtiger Fokus der organischen Chemie liegt in der Herstellung neuer organischer Verbindungen. Ein Schlüsselschritt am Ende jeder Synthese ist die Isolierung der synthetisierten Substanz.