Ajaloo orgaanilise keemia. Objekti ja väärtust Organic Chemistry

Vähesed inimesed mõtlevad milline roll on orgaanilise keemia elu tänapäeva inimene. Aga see on suur, see on raske ülehinnata. Hommikul kui inimene ärkab ja läheb pesema ja hiliste õhtutundideni, kui ta läheb magama, ta pidevalt kaasas toodete orgaanilise keemia. Hambahari, riided, paber, kosmeetika, mööbel ja sisekujundus, ja palju muud - kõik see annab meile see. Aga kui see nii ei olnud, ja orgaanilise keemia teada väga vähe.

Vaatame, kuidas arenenud samm-sammult ajaloo orgaanilise keemia.

1. aja arengut kuni XIV sajandi nimetatakse loomulik.

2. XV - XVII sajandi - alguses arengut või Iatrokeemia alkeemia.

3. sajandi XVIII - XIX - domineerimine teooria vitalismis.

4. XIX - XX sajandi - intensiivne areng, teadusliku staadiumis.

Alusta või looduslik arengufaasis orgaanilise keemia

See etapp koosneb väga tekkimist mõiste keemilise päritolu. Ja päritolu minna nii kaugele tagasi Vana-Rooma ja Egiptuse, mis on väga võimekas elanikud õppinud tegema värvid värvimine objektid ja riided looduslikest toorainetest - lehed ja varred taimed. Need olid indigo, andes sinine värv ja alizorin värvimist sõna otseses mõttes kõik mahlane ja atraktiivne tooni oranž ja punane. Ebatavaliselt krapsakas elanike eri rahvustest samal ajal ka õppinud, kuidas saada äädikas, teha alkohol sahharoosist ja tärklist sisaldavad taimset päritolu ainete.

On teada, et väga levinud toitu käesoleva ajaloolise perioodi olid loomsed rasvad, taimeõlid ja vaigud, mida kasutatakse kokad ja tervendajad. Ja ka igapäevaelus erinevate mürgid olid tihedalt peamise relva vnutriusobnyh suhted. Kõik need ained on toodete orgaanilise keemia.

Kuid kahjuks sellisena, mõiste "keemia" ei ole olemas, ja uuringu konkreetsete ainete et selgitada omadused ja koostis ei esine. Seetõttu seda perioodi nimetatakse spontaanne. Kõik avastused olid juhuslikud, sihitu milline tarbija väärtusi. See jätkus kuni järgmise sajandi.

Iatrokeemia periood - paljutõotav algus arengu

Tõepoolest, see oli XVI - XVII sajandil hakkas tekkima otsest esindused keemia kui teadus. Läbi teadlaste tööd mõnda aega saadud orgaaniliste ainete leiutatud lihtne destilleerimise ja sublimatsiooni kasutatavate ainete spetsiaalne keemiline laevade purustamiseks ainete eraldamine looduslikud tooted koostisosi.

Põhirõhk oli sel ajal ravimi. Soov saada vajalikke ravimeid on viinud asjaolu, et taim oli eeterlike õlide ja teiste toorainete. Seega Karl Scheele saadi mitu orgaanilisi happeid taimsetest toorainetest:

• õun-;
• sidruni;
• gallushappe;
• piima;
• oblik-.

On taimede uurimist ja jaotamise nende hapete teadlane võttis 16 aastat (1769-1785). See oli alguses arengut, pani aluse orgaanilise keemia, mis on otseselt filiaali keemia on tuvastatud ja nimega hiljem (alguses XVIII sajandil).

Samal ajavahemikul Lähis GF esile Rueil kristallide kusihappe karbamiidi. Muud keemikute suktsiinhape saadi kollane, viinhape. Tavakasutuses sisaldab meetodit kuivdestilleerimine taimse ja loomse materjale, mille saadakse äädikhape, dietüüleeter puupiiri-.

Nii algas intensiivne areng orgaanilise keemia tööstuse tulevikku.

Vis Vitalis või "elujõud"

XVIII - XIX sajandi orgaanilise keemia on väga kahesuunaline: ühelt poolt on olemas mitmeid avastusi, mis on tohutu väärtus. Teiselt poolt kaua, kasvu ja kogunemine asjakohased teadmised ja õiged ideed pärssis domineeriv teooria vitalismis.

See teooria mõtles ja ülevaade peamistest Jens Jakobs Berzelius, kes samal ajal ta ise on andnud, ja määratluse orgaanilise keemia (täpne aasta ei ole teada, või 1807, või 1808). Vastavalt käesoleva teooria, orgaaniliste ainete saab moodustada ainult elusorganismides (taimede ja loomade, sealhulgas inimeste), ainsa elusolendeid on eriline "elujõud", mis võimaldab neid aineid toodetakse. Kuigi anorgaaniliste ainete saada orgaanilise täiesti võimatu, sest need on tooted elutu, mittepõlev, ilma vis vitalis.

Sama teadlased esimest liigituse täies ajal teada ühendite anorgaanilise (eluta, kes kõik ained nagu vesi ja sool) ja orgaanilisi (live, need, mis nagu oliiviõli ja suhkur) on pakutud. Samuti Berzelius esimese määratud konkreetselt et selline orgaanilise keemia. Määramine oli: sektsiooni keemiat, mis uurib aineid elusorganismidest saadud.

Selle aja jooksul on teadlased kergesti rakendada muundamiseks orgaaniliste ühendite anorgaanilised, nt põlemist. Kuid võimalus restruktureerimiseks midagi ei ole veel teada.

Saatus oleks see, et see oli üliõpilane Jens Berzelius Fridrih Veler aidanud alguses kokkuvarisemist teooria tema õpetaja.

Saksa teadlane töötab tsüaniidühendid ja üks läbi viidud eksperimendid, et saada kristallid haldab Sarnaselt kusihappe. Selle tulemusena põhjalikuma uurimise leidis ta, et tegelikult õnnestus orgaanilise aine anorgaaniliste ilma vis vitalis. Ükskõik kui skeptiline Berzelius, ta oli sunnitud tunnistama, see vaieldamatu tõsiasi. Seega käsitleti esimese löögi vitalistliku seisukohti. Ajalugu orgaanilise keemia hakkas hoogu.

Mitmed avastused, purustatud vitalismis

Wöhler edu on innustanud keemikute XVIII sajandil, nii hakkas levinud katsetamine ja katsed, et saada orgaanilise aine in vitro. Selline sünteesi, mis on kriitilise ja kõige olulisem on mitu.

1. 1845 G. - Adolf Kolbe mis oli pupilli Wöhler õnnestub lihtsasti anorgaanika C, _{H2, O2,} mitmeastmeline täissünteesi saada äädikhape, mis on orgaanilise materjali.
2. 1812. Konstantinom Kirhgofom rakendatud glükoosi sünteesi tärklisest ja happega.
3. 1820 Anri Brakonno denatureeritud valgu happe ja seejärel töödeldi lämmastikhappe ja segu, mis saadakse esimese 20 aminohapet sünteesiti hiljem - glütsiini.
4. 1809 Michel Chevreul uuritud koostise rasvade, püüdes jagada neid oma koostisosade. Selle tulemusena sai ta rasvhappeid ja glütserooli. 1854, Zhan Bertlo jätkasid tegevust Chevrel glütserool ja kuumutatakse steariinhape. Tulemus - rasva, täpselt kordab struktuuri looduslikud ühendid. Hiljem ta suutis saada ja muud rasvad ja õlid, mis olid veidi erinevad molekulaarstruktuuri looduslikest analoogid. Seda tõendab võimalus saada uusi orgaaniliste ühendite suure tähtsusega laboris.
5. J. Berthelot sünteesiti metaani vesiniksulfiidi _(H2S) ja süsinikdisulfiidi (CS _2).
6. 1842 Zinin oli võimeline sünteesima sammus nitrobenseeni värvainet. Hiljem ta suutis saada mitmeid aniliini värvained.
7. A. Bayer loob oma labor, mis on olnud aktiivne ja edukas sünteesi orgaanilised värvained, mis on sarnane loomulik: alizarin, indigoid, antrohinonovye, ksanteeni.
8. 1846 sünteesi nitroglütseriini teadlased Sobrero. Ta on töötanud teooria liiki, mis ütleb, et ainete sarnaseid mõned anorgaanilised ja neid võib valmistada, asendades vesinikuaatomid struktuuri.
9. 1861 A. M. Butlerov sünteesida magusainet formaliini. Nad olid formuleeritud sätete teoreetilisest keemiliste orgaaniliste ühendite struktuuri olulised tänapäevani.

Kõik need avastused on identifitseeritud subjekti orgaanilise keemia - süsiniku ja selle ühendid. Edasised avastused on keskendunud mehhanismid keemiliste reaktsioonide orgaanilises keemias luua milline electronic interaktsioonid ja selle ühendite struktuuri.

Teisel poolel XIX ja XX sajandi - aeg globaalse keemiliste avastused

Ajalugu orgaanilise keemia ajas on läbinud kõik suured muutused. Töö paljud teadlased üle mehhanismid sisemiste protsesside molekulides, reaktsioonid ja süsteemid on andnud viljakas tulemusi. Niisiis, aastal 1857, Friedrich Kekule arenenud teooria valents. Samuti kuulub suur eelis - avastamiseni molekulide struktuuri aromaatse süsivesiniku benseen. Samal ajal A. M. Butlerov formuleeritud teooria struktuuri positsiooni ühendid, milles viitab süsiniku tetravalence ja nähtust olemasolu isomeere ja isomeere.

VV Markovnikov ja A. M. Zaytsev süveneda uuring reaktsiooni mehhanisme orgaanilise aine ja sõnastada reeglistik, mis selgitab neid mehhanisme ja kinnitage valik. In 1873 - 1875 aastat. I. Wislicenus, Van't Hoff ja Le Bel õppida ruumiline paigutus aatomite molekulide paljastada olemasolu stereo-isomeere ja on esivanemad kogu teaduse - stereokeemia. Palju erinevaid inimesi kaasatud loomine orgaanilise keemia valdkonnas, mis meil täna on. Seetõttu orgaanilise keemia teadlased on tähelepanuväärne.

Lõppu ja XIX XX sajandi - aeg globaalse avastus farmaatsiatööstuses, värvitööstusele, kvantkeemias. Mõtle avamine, et tagada maksimaalne väärtus orgaanilise keemia.

1. 1881 Conrad M. ja M. Gudtseyt sünteesiti anesteetikume, veronaal ja salitsüülhapet.
2. 1883 L. Knorr sai Antipüriini.
3. 1884 F. Stoll sai pyramidon.
4. 1869 Hyatt vennad võitis esimese keemiline kiud.
5. 1884 D. Eastman sünteesiti tselluloidnukud kile.
6. 1890 sai vaskammoniaak kiu L. Depassi.
7. 1891 Charles Cross ja tema kolleegid sai rayon.
8. 1897 F. Miescher ja Buchner rajas teooria bioloogiliste oksüdatsiooni (rakuvabadele fermentatsiooni avastati ja ensüümid nagu biokatalüsaatorite).
9. 1897 F. Miescher avastanud nukleiinhapped.
10. Alguses XX sajandi - uus keemias Metallorgaaniliste ühendeid.
11. 1917 Lewis avas elektroonilise milline keemiliste sidemete molekulidega.
12. 1931 Hückel - asutaja quantum mehhanismid keemias.
13. Of 1931-1933. Laymus Pauling õigustab resonantsi teooria ja hiljem tema kaastöötajad esile sisuliselt suundumusi keemilistes reaktsioonides.
14. 1936 Nylon sünteesida.
15. Of 1930-1940. AE Arbuzovi tekitab arengus Fosfororgaanilised ühendid, mis on aluseks plastmasside tootmiseks, ravimid, ja insektitsiididega.
16. 1960 akadeemik Nesmeyanov õpilastega lõi esimese sünteetilise toidu laboris.
17. 1963 Du Vinho saavad insuliini, mis on suur samm edasi meditsiinis.
18. 1968 India HG Koraan õnnestus lihtne geeni, mis aitas kulus geneetilise koodi.

Seega, kui oluline on orgaanilise keemia inimeste elus lihtsalt kolossaalne. Plastid, polümeerid, kiud, värvide ja lakkide, kumm, kumm, PVC materjalide, polüpropüleeni ja polüetüleeni ja paljud teised kaasaegsed aineid, milleta tänapäeval ei ole lihtsalt võimalik elu kompleksi tee selle avastamist. Sajad teadlased on teinud oma aastat rasket tööd, nii oli üldine ajaloo areng orgaanilise keemia.

Kaasaegsetes süsteemi orgaaniliste ühendite

Olles teinud tohutu ja raske tee arengu orgaanilise keemia ja nüüd ei seisa paigal. Seal on rohkem kui 10 Mill. Ühendused ja see arv kasvab iga aastaga. Seetõttu on süstemaatiline jaotusstruktuuri ainete, mis annab meile orgaanilise keemia. Orgaaniliste ühendite klassifitseerimisel on esitatud tabelis.

Ühendite klass	struktuurilised omadused	Üldvalem
Süsivesinikud (koosneb ainult süsiniku ja vesiniku aatomitest)	küllastunud (ainult sigma siduvad.); küllastumata (sigma ja pii side.); atsüklilised; tsükliline.	Alkaanid CnH2n + 2; Alkeenidele tsükloalkaanid CnH2n; Alküüne, alkadienes, CnH2n-2; Arena C6H 2n-6.
Sisaldavate ainete erinevat heteroaatomit peagrupil	halogeeniga; OH-rühm (alkoholid ja fenoolid); rühmituse ROR (eetrid).	R-Hal; R-OH; ROR.
karbonüülühendid	aldehüüdide ketoonid; kinoone.	RC (H) = O
Ühendid, mis sisaldavad karboksüülrühma	karboksüülhape; estrid.	R-COOH; R-COO.
Ühendid, mis sisaldavad väävlit, lämmastikku või fosforit molekulis	Võib olla tsükliline või atsükliline	-
metallorgaanilised ühendid	Süsinik vahetult seotud teise osaga, kuid mitte vesinik	C-E
metallorgaanilised ühendid	Seotud süsinik metalli	Mis-Me
heterotsüklilised ühendid	Struktuurilt põhisest tsüklist liikmetega heteroaatomit	-
looduslikud ained	Suured polümeermolekulide mis moodustavad looduslikud ühendid	valke, nukleiinhappeid, aminohappeid, alkaloidid jms. d.
polümeerid	Ained, millel on kõrge molekulmassiga, mis põhinevad monomeeriüksusi	n (-RRR-)

Uuring kogu erinevaid aineid ja reaktsioone, kus nad siseneda, ja kelle suhtes on orgaanilise keemia täna.

Liiki keemiliste sidemete orgaanilised ained

Nende ühendite erineb elektronnostaticheskie interkatsioonide molekulid, mis väljenduvad juuresolekul orgaanika kovalentsed polaarne ja mittepolaarne kovalentseid sidemeid. Metallorgaanilist ühendid võivad moodustada nõrk ioonse vastasmõju.

Kovalentne mittepolaarne side vahel tekkida C-C, lastes kõik orgaanilised molekulid. Kovalentne polaarse interaktsioonide iseloomulikud erinevatele-nonmetal aatomit molekulis. Näiteks C-Hal, CH, CO, CN, CP, CS. See on tingitud eelkõige orgaanilise keemia eksisteerivatest teket ühendeid.

Erinevused ühendite valemitega orgaanika

Kõige tavalisem valemid liikmete arvu ühend nimega empiiriline. Sellised valemid olemas iga anorgaanilisest ainest. Aga kui ta tuli koostada valemid orgaanilises keemias, teadlased pidanud silmitsi mitmete probleemidega. Esiteks, kaal paljud neist, sadu või isegi tuhandeid. On raske määrata empiiriline valem selline suur aine. Seetõttu ajas oli vaheseinaga orgaanilises keemias orgaaniliste analüüsiga. Selle asutajad pidada teadlaste Liebig, Wöhler, Gay-Lussac ja Berzelius. Nad koos teostes A. M. Butlerova, mida eristab olemasolu isomeerid - ühendid, millel on sama kvalitatiivne ja kvantitatiivne koostis, aga mis erinevad struktuuri ja omaduste molekuliga. Sellepärast orgaaniliste ühendite struktuuri väljendatakse tänapäeval ei ole empiiriline ja struktuursete täismahus või lühendatud struktuurivalem.

Need struktuurid - iseloomulik ja Eripäraks mis on orgaanilise keemia. Valemid kirjutatakse kriipsud, on keemiline side. nt butaani kondenseeritud struktuurivalem on vormis _CH3 - _CH2 - _CH2 - _CH3. Päevane struktuurivalem näitab kõiki keemilisi sidemeid molekulis esinev.

Samuti on kirjendamismeetod molekulivalem orgaaniliste ühenditega. Ta näeb sama empiiriline anorgaanilistest. Butaani, näiteks see: C ₄ H _10. See tähendab, et molekulaarse valemiga annab ettekujutuse ainult umbes kvalitatiivset ja kvantitatiivset koostist ühendit. Struktuurifondide iseloomustavad side molekulis, et neid saaks kasutada ennustada tulevast käitumist ja keemilised omadused Aine. Need on omadused, mis on orgaanilise keemia. Valemid on kirjutatud mis tahes kujul, igaüks neist on tõsi.

Tüüpi reaktsioonide orgaanilises keemias

On teatud klassifitseerimise tüübist orgaanilise keemia reaktsioone tekkimist. Ja mõned neist klassifikatsioonid, erinevatel põhjustel. Mõtle peamised.

Mehhanismid keemiliste reaktsioonide meetodites purustamine ja sideme moodustumine:

• või homolytic radikaali;
• heterolüütilise või iooniline.

Reaktsioonid tüüpi muutusi:

• ahelaga;
• nukleofiilne alifaatsete asendamist;
• nukleofiilse aromaatse asenduse;
• kõrvaldamisreaktsiooni;
• Elektrofiilne liitumine;
• kondenseerumine;
• tsüklistamise;
• elektrofiilse asenduse;
• Ümberasetusreaktsioonina.

Teel perspektiivis reaktsioon (algatamise) ja kineetilise järjekorras reaktsioon mõnikord ka liigitada. Need on põhilised omadused reaktsioonid, mis on orgaanilise keemia. Teooria, mis kirjeldab andmed iga käigus keemilise reaktsiooni, on avatud keset XX sajandil ja kinnitatud ja täiendatud endiselt iga uue avastuse ja sünteesi.

Tuleb märkida, et üldine orgaanilise keemia reaktsioonid kulgevad alusel rangemad tingimused kui anorgaaniline keemia. See on tingitud suurem stabiliseerumine orgaanilisi molekule moodustumise tõttu lähemal ja tugev molekulidevaheliste sidemete. Seega peaaegu mingit reaktsiooni lõppemiseni tõstmata temperatuuri, rõhu või kohaldamise katalüsaator.

Kaasaegne mõiste Organic Chemistry

Üldiselt arengu orgaanilise keemia toimub intensiivselt mitu sajandit. See kogunenud suur hulk teavet ainete, struktuuride ja nende reaktsioonid, kus nad saavad liituda. Sünteesitud miljoneid kasulik ja lihtsalt vaja tooraine, mida kasutatakse erinevates valdkondades teaduse, tehnoloogia ja tööstuse. Mõiste orgaanilise keemia täna peetakse midagi grand ja suured, arvukad ja keerukad, mitmetahulised ja ulatuslikud.

Ajal, esimene määratlus seda suurt osa keemia oli, mida andis Berzelius: see keemia, mis uurib aineid teistest organismidest eraldatud. Alates sellest ajast on palju aega on möödunud, mis on tehtud palju avastusi ja realiseeritud ja avaldatud suur hulk protsesse vnutrihimicheskih mehhanismid. Selle tulemusena täna on erinev kontseptsioon, mida orgaaniline keemia. Määramine on antud: süsiniku keemia ja selle ühendeid ja nende sünteesi meetoditest.