В царской России эта отрасль промышленности была представлена лишь филиалами немецких фирм, вырабатывавших красители, лекарственные вещества и другие препараты из полупродуктов, привозившихся из Германии. В течение первой мировой войны союзники испытывали большие затруднения вследствие недостаточного развития химической промышленности в Англии, Франции и России. Ограниченность сырьевой базы не давала возможности быстро увеличить производство взрывчатых веществ, а также лекарственных веществ, потребность в которых все возрастала.
В Советском Союзе, начиная с периода реконструкции промышленности и в особенности в годы пятилеток, создаются почти заново мощная коксохимическая промышленность и различные отрасли тонкого органического синтеза: анилинокрасочная, химико-фармацевтическая, фото-, кинопромышленность и промышленность душистых веществ, что дало возможность вскоре полностью удовлетворить потребность в различных органических препаратах и прекратить их импорт из-за границы. Появляются также новые отрасли тонкого органического синтеза. В 30-х годах возникает производство органических ядохимикатов, за последние годы создано производство стимуляторов роста и гербицидов, производство синтетических дубителей и др.
Незадолго до первой мировой войны начинает складываться, а в последние годы получает большое развитие другая важная отрасль промышленности органического синтеза, так называемый основной или тяжелый, органический синтез — производство основных, важнейших органических веществ, преимущественно жирного ряда, и простых по строению: спиртов (метилового, этилового и др.), галоидопроизводных (дихлорэтан, хлористый этил, хлористый винил и др.), альдегидов и кетонов (формальдегид, уксусный альдегид, ацетон и др.), карбоновых кислот (муравьиная, уксусная кислота, высшие жирные кислоты) и их производных (сложные эфиры, уксусный ангидрид, нитрил акриловой кислоты или акрилонитрил и др.), диеновых углеводородов и их производных (бутадиен, изопрен, хлоропрен и др.), нитропроизводных парафинов (например, нитрометан) и других производных.
Продукты эти большей частью вырабатываются в значительных количествах (отсюда и название — тяжелый органический синтез), и для их получения используются чаще всего непрерывные процессы, с применением катализаторов; нередко при этом процесс проводится при высокой температуре, а иногда и при высоком давлении. В качестве сырья в основном органическом синтезе применяются простые по строению вещества, представляющие собой по преимуществу газы. Это — углеводороды жирного ряда: парафины (метан и его гомологи), олефины (этилен, пропилен, бутилены) и ацетилен, а также окислы углерода — СО и СОа — и водород.
В сравнительно небольших количествах применяются также ароматические углеводороды и их производные. Указанные исходные вещества получаются из топлива — нефти, ископаемых углей, природного газа — преимущественно при его химической переработке; они содержатся в природном и попутном нефтяном газе (парафины), газах нефтепереработки (парафины и олефины), генераторных газах (СО и Н2) и в коксовом газе (этилен, метан, Н2). С02 обычно выделяют из различных газов — отходов других производств.
Продукты основного органического синтеза применяются отчасти как таковые главным образом в качестве растворителей, а также реагентов при крашении тканей, обработке кож (уксусная и муравьиная кислоты) и т.д., душистых и вкусовых веществ (слсжные эфиры), для дезинфекции (формальдегид) и т. д.; однако основная масса продуктов основного синтеза служит в качестве сырья для других отраслей химической промышленности. Особенно большое значение приобрело применение их в качестве исходных веществ для дальнейшего синтеза — получения высокомолекулярных синтетических соединений путем проведения реакций полимеризации, сополимеризации и поликонденсации. Так, путем полимеризации диеновых углеводородов и их производных (бутадиена, изопрена, хлоропрена) и сополимер бутадиена со стиролом, акрилонитрилом или изобутиленом получаются различные виды синтетического каучука. Посредством полимеризации и поликонденсации получаются самые различные синтетические смолы, большая часть которых применяется далее для изготовления пластических масс (пластмасс), а некоторые служат основой при изготовлении лаков. Наконец, недавно создано производство синтетических волокон из некоторых синтетических смол (капрон, анид, лавсан, энант и др., см. часть XIV).
На основе продуктов тяжелого органического синтеза получаются, кроме того, синтетические моющие и смачивающие средства, синтетические клеящие вещества, вырабатывается один из видов искусственного волокна — ацетатное волокно и т. д.
Как видно из этого краткого обзора, промышленный органический синтез достиг в настоящее время большого развития и достижения в этой отрасли промышленности весьма значительны. С каждым годом все более расширяется ассортимент вырабатываемых синтетических продуктов, возникают новые производства для удовлетворения растущих потребностей общества. Получаемые путем синтеза органические соединения, огромное большинство которых не встречается в природе, не только успешно заменяют природные органические соединения, но нередко значительно их превосходят в некоторых отношениях, обладая такими ценными свойствами, которые отсутствуют у последних. Например, синтетические лекарственные вещества дали впервые врачам возможность успешно бороться с такими болезнями (воспаление легких, ангина, дизентерия, туберкулез и др.), против которых ранее применявшиеся лекарства были не активны. Синтетические красители значительно превосходят природные по разнообразию и чистоте оттенков, а многие — также по прочности окрасок. Получение путем синтеза многочисленных душистых веществ дало возможность внести значительное разнообразие в оттенки запахов изделий парфюмерной промышленности. Прочность синтетических волокон выше, чем у природных волокон хлопка, шерсти, шелка; в противоположность последним они не подвержены гниению. Синтетические моющие средства в отличие от мыла, полученного из жира, не дают осадков в жесткой воде, и их моющее действие не зависит поэтому от жесткости воды и т. д.