生物化学、聚合物和技术
当然，有机化学的研究方向不仅仅是物理而且物理化学但更重要的是，在方向上生物学．生物化学始于对来自动植物的物质的研究。到1800年左右，许多这样的物质已经为人所知，化学开始帮助生理学了解生物功能。食物的主要化学类别的性质蛋白质，脂质,碳水化合物-在本世纪上半叶开始被研究。到本世纪末，角色酶有机催化剂被澄清，并且氨基酸被认为是成分的蛋白质。这位杰出的德国化学家埃米尔费舍尔测定了许多碳水化合物和蛋白质的性质和结构。1912年宣布发现维生素由波兰裔美国生物化学家卡西米尔·芬克(Casimir Funk)和英国生物化学家独立完成弗雷德里克·霍普金斯引发了两国的革命生物化学而且人类营养．渐渐地，中间代谢的细节——身体使用营养物质的方式能源，生长和组织修复。也许这类工作最具代表性的例子是德国出生的英国生物化学家汉斯·克雷布斯的建立三羧酸循环也就是克雷布斯循环。
但20世纪生物化学史上最引人注目的发现无疑是DNA(脱氧核糖核酸)，由美国遗传学家揭示詹姆斯沃森英国生物物理学家弗朗西斯·克里克1953年——著名的双螺旋结构。新的认识分子它包含了遗传密码提供了化学和生物学之间的重要联系，一座桥梁，许多交通继续通过。组成代码4的单个“字母”核苷酸命名腺嘌呤，鸟嘌呤，胞嘧啶,胸腺嘧啶-在一个世纪前就被发现了，但直到20世纪末，组成DNA的基因中这些字母的序列才得以全部确定。2000年6月，公共资助的美国人类基因组计划和位于马里兰州罗克维尔的私营公司赛莱拉基因公司的代表同时宣布，对人类基因组中超过30亿个核苷酸进行了独立的、几乎完全的测序人类基因组．然而，双方都强调，从更广泛的角度来看，这一巨大的成就只是通往起跑线的比赛的终点。
当然，DNA是高分子，并了解这一核心的重要类别的化学品化合物是发生上述事件的前提条件。淀粉，纤维素，蛋白质，和橡胶还有其他天然大分子的例子吗聚合物．这个词聚合物(意思是“多个部分”)是贝采里乌斯在1830年左右创造的，但在19世纪，它只适用于特殊情况，如乙烯(C2H4丁烯(C4H8)．直到20世纪20年代，这位德国化学家才做到了赫尔曼施陶丁格肯定地断言复杂的碳水化合物和橡胶有巨大的分子。他创造了这个词高分子，认为聚合物是由数百个首尾相连的相似单元组成，并由普通化学键连接。
经验不过，在聚合物方面的研究早于Staudinger的贡献。硝基是用于生产无烟的吗火药，以及硝化纤维与其他有机化合物的混合物导致了第一个商业聚合物:胶胶，木龙石，和赛璐珞．最后一个是最早的塑料．第一个完全合成塑料的专利是利奥贝克兰1909年被命名为胶木．在20世纪20年代，30年代和40年代，许多新的塑料被引入，包括丙烯酸的聚合版本(各种各样的塑料羧酸)，氯乙烯，苯乙烯，乙烯等等。华莱士卡罗瑟斯的尼龙期间引起了非凡的关注二战期间年。也花了很大的努力来开发人工替代品橡胶——一个自然资源战时尤其短缺。已经通过一战在美国，德国化学家有替代材料，但许多都不尽如人意。第一批非常成功的橡胶替代品是在20世纪30年代初生产出来的，在第二次世界大战中发挥了重要作用。
在两次世界大战之间，化学的主导地位从德国转移。这在很大程度上是1914 - 1918年战争的结果，这场战争提醒了协约国，他们已经在很大程度上依赖德国的化学工业。染料，药物，化肥，炸药、光化学制品、食品化学制品(如用于食品添加剂，食用色素,食物保存)、重化学制品和许多种类的战略物资在战前主要由德国化学公司向国际供应至关重要的1914年，德国的材料被切断，同盟国不得不争先恐后地寻找新的材料。一个特别引人注目的例子是氯毒气和其他毒药，从1915年开始化学战争代理。无论如何，战争结束后，化学在英国、法国和其他国家得到了热烈的推广美国在两次世界大战之间的年代里，美国崛起为世界强国科学，包括化学。
所有这些都清楚地说明了为什么第一次世界大战有时被称为“化学家的战争”，就像第二次世界大战可以被称为“物理学家的战争”一样雷达而且核武器．但在核科学和技术的发展中，化学是物理学的重要伙伴。的确，合成超铀元素(原子序数大于92)是导致(和期间)的研究的直接结果曼哈顿计划第二次世界大战。这都是遗产美国核化学学院院长格伦Seaborg发现或共同发现了10种超铀元素。1997年，106号元素被命名seaborgium为了纪念他。
工具革命
就化学研究的日常实践而言，20世纪最显著的变化可能是分析方法的革命。1930年，化学家仍在使用“湿化学法”或试管法，这些方法在过去的一百年里几乎没有变化:试剂测试、滴定、沸点和熔点的测定、元素燃烧分析、合成和化学分析分析结构论证，等等。从商业实验室开始，为常规分析提供外包服务pH值仪器取代了化学指示剂，化学家们越来越多地开始依赖物理仪器和专家，而不是亲自管理湿化学方法。物理仪器提供了敏锐的“眼睛”，可以看到原子-分子水平。
在1910年代，j·j·汤姆森和他的助手弗朗西斯·阿斯顿研制了高精度测量原子量和分子量的质谱仪。它逐渐得到改进，因此到20世纪40年代，质谱仪已经转变为质谱仪，不再是用于原子量而是研究分析复杂未知化合物常规鉴定仪器(看到质谱分析)．同样的,比色法有着悠久的历史，可以追溯到上个世纪。20世纪40年代，比色学原理被应用于精密仪器，创造了一系列可用的分光光度计，包括可见光分光光度计，红外，紫外线拉曼光谱学．后来加入的激光计算机技术为分析光谱仪提供了进一步的复杂性，也为研究反应的动力学和机理提供了重要的工具。
几代人以来，色谱法一直被用于分离混合物和确定目标物质的存在，如今自动化程度越来越高，而且气相色谱法(GC)尤其蓬勃发展。核磁共振(NMR)，它使用无线电波与一个相互作用磁场来揭示化学物质环境a中氢原子的复合它也是在第二次世界大战后发展起来的。早期的核磁共振仪器在20世纪50年代问世;到20世纪60年代，它们已成为有机食品的主力化学分析．也是在这个时候，GC-NMR组合被引入，为化学家提供了分离和分析微量样品的卓越能力。在20世纪80年代，当核磁共振技术被应用于医学时，它为公众所熟知——尽管应用的名称被改为磁共振成像(MRI)来避免负重的单词核．
许多其他仪器方法也得到了蓬勃发展，例如电子顺磁共振而且x射线衍射．总之，在1930年到1970年之间，化学分析革命彻底改变了科学实践，极大地加速了它的进步。也没有步伐创新在分析化学中减少了三分之一世纪。
20世纪的有机化学
有机化学是受这些变化影响最大的专业。美国化学家的案例罗伯特·b·伍德沃德可以作为说明性的。伍德沃德是最优秀的经典有机化学大师，但他也是积极开发新仪器的领导者，特别是红外、紫外和核磁共振光谱分析。他的专长是“全合成”，即在自然界中创造一种(通常是天然的)有机物质实验室，从最简单的材料开始。他和他的合作者合成的化合物中有生物碱如奎宁而且马钱子碱，抗生素如四环素，以及极其复杂的分子叶绿素．伍德沃德在这一领域的最高成就实际上是在他获得诺贝尔奖的六年之后诺贝尔奖1965年的化学奖:合成维生素B12这是复杂性的一个显著标志。伍德沃德死后，进展继续迅速。到1994年，一群人在哈佛大学成功合成了一种极具挑战性的天然产物，叫做孢粉毒素，它有60多个立体中心。
这些全面合成在实践和科学上都有好处。在“仪器革命”之前，合成通常是为了证明分子结构。如今，它们已成为新药研发的核心要素。他们也可以照亮理论。和一位年轻的波兰裔美国化学理论家一起罗尔德·霍夫曼，伍德沃德从B12形成轨道对称规则的合成。这些规则似乎适用于在一个步骤中发生的所有热反应或光化学有机反应。新规则所产生的预测的简单性和准确性，包括反应产物的高度特异性立体化学细节，为合成有机化学家提供了宝贵的工具。
立体化学诞生于19世纪末，在整个20世纪受到了越来越多的关注。分子结构的三维细节不仅对化学(和生化)功能至关重要，而且非常难以分析和分析合成．二十世纪下半叶的几次诺贝尔奖都颁给了德里克。巴顿的英国,约翰Cornforth澳大利亚、弗拉基米尔•测前的苏联，以及其他——部分或完全是为了表彰立体化学的进步。在这方面，美国人也很重要伊莱亚斯·j·科里他在1990年获得了诺贝尔化学奖，他开发了他所谓的逆合成分析，并越来越多地得到特殊交互式计算机软件的帮助。这种方法改变了合成有机化学。另一个重要的创新是组合化学，在这种方法中，大量的化合物同时被制备出来——所有的化合物都排列在一个基本类型上——然后筛选生理活性。
21世纪的化学
两个创新20世纪后期的历史，至少值得简要提及，尤其是因为他们是特别关注的化学工业在21世纪。现象超导(指挥的能力电1911年，在非常接近