Dzieje chemii organicznej. Przedmiot i wartość Chemii Organicznej

Kilka osób myśleć o tym, co jest rola chemii organicznej w życiu współczesnego człowieka. Ale to jest ogromny, to jest trudne do przecenienia. W godzinach porannych, kiedy człowiek budzi się i idzie do mycia, a także w godzinach wieczornych, kiedy idzie do łóżka, on nieustannie towarzyszyć produkty chemii organicznej. Szczoteczka do zębów, ubrania, papier, kosmetyki, meble i wystrój wnętrz i wiele innych – wszystko to daje nam to. Ale gdy to nie był przypadek, a na chemii organicznej wiedzieć bardzo mało.

Zobaczmy, jak ewoluowała krok po kroku historia chemii organicznej.

1. Okres rozwoju aż do XIV wieku, zwany naturalny.

2. XV – XVII wiek – początek rozwoju lub jatrochemia alchemii.

3. wieku XVIII – XIX – dominacja teorii witalizmem.

4. XIX – XX wieku – intensywny rozwój, etap naukowy.

Rozpocząć lub naturalną fazą rozwoju chemii organicznej

Faza ta składa się z samym pojawieniem się koncepcji pochodzenia chemicznego. A początki już w starożytnym Rzymie i Egipcie, które są bardzo zdolne mieszkańcy nauczyli się zrobić barwniki do barwienia przedmiotów i ubrań z naturalnych surowców – liście i łodygi roślin. Były indygo, co daje głęboki kolor niebieski, a alizorin barwienia dosłownie wszystkie soczyste i atrakcyjne odcienie pomarańczowe i czerwone. Niezwykle zwinne mieszkańcy różnych narodowości w tym samym czasie dowiedzieliśmy się także, jak uzyskać octu, aby duchy z sacharozy i substancji zawierających skrobię pochodzenia roślinnego.

Wiadomo, że to bardzo częste jedzenie w stosowaniu tego okresu historycznego były tłuszcze zwierzęce, oleje roślinne i żywice, które są wykorzystywane przez kucharzy i uzdrowicieli. A także w codziennym życiu różnych trucizn były szczelnie jak stosunki Główną bronią vnutriusobnyh. Wszystkie te substancje są produktami chemii organicznej.

Ale, niestety, jako taki, pojęcie „chemii” nie istnieje, a badanie konkretnych substancji w celu wyjaśnienia właściwości i skład nie występuje. Dlatego okres ten nazywany jest spontaniczne. Wszystkie odkrycia były przypadkowe, nieostry charakter wartości użytkowej. Trwało to aż do następnego stulecia.

Okres jatrochemia – obiecujący początek rozwoju

Rzeczywiście, to było w XVI – XVII wieku zaczęły pojawiać się bezpośrednie reprezentacje chemii jako nauki. Dzięki pracy naukowców dłuższego czasu uzyskuje się substancje organiczne wynalezione prostym aparacie do destylacji i sublimacji substancji stosowanych do specjalnych naczyń chemicznych do rozdrabniania substancji do rozdzielania produktów naturalnych składników.

Głównym celem tego czasu była medycyna. Pragnienie, aby uzyskać niezbędne leki doprowadziło do tego, że zakład stał olejki eteryczne i inne surowce. Zatem Karl Scheele uzyskano liczne kwasy organiczne z surowców roślinnych:

• jabłkowy;
• cytrynowy;
• galusowy;
• mleko;
• szczawiowy.

Na badaniu roślin i przydzielania tych kwasów naukowiec wziął 16 lat (1769 do 1785). To był początek rozwoju, podwaliny chemii organicznej, która jest bezpośrednio jako gałąź chemii został zidentyfikowany i nazwany później (na początku XVIII wieku).

W tym samym czasie Bliski GF zaznaczony Rueil kryształy kwasu moczowego z mocznika. Inne chemicy kwasu bursztynowego otrzymano z bursztynowy, kwas winowy. W powszechnym użyciu obejmuje zastosowanie suchej destylacji materiałów roślinnych i zwierzęcych, w wyniku której otrzymuje się kwas octowy, eter dietylowy, alkohol drewna.

Tak rozpoczął się intensywny rozwój organiczny przemysłu chemicznego w przyszłości.

Vis Vitalis, czy „siła życiowa”

XVIII – XIX w chemii organicznej jest bardzo dwojakie: z jednej strony, istnieje szereg odkryć, które mają ogromną wartość. Z drugiej strony, przez długi czas, wzrost i gromadzenie odpowiednich pomysłów wiedzy i poprawnych hamował dominującą teorię witalizmem.

Teoria ta wymyślone i nakreślono główne Jens Jakobs Berzelius, którzy w tym samym czasie on sam dał, a definicja chemii organicznej (dokładna lat jest nieznany, lub 1807 lub 1808). Zgodnie z postanowieniami tej teorii, substancje organiczne mogą być utworzone tylko w organizmach żywych (roślin i zwierząt, w tym ludzi), jako jedyne żywe istoty mają specjalną „siły życiowej”, która pozwala te substancje produkowane. Chociaż substancje nieorganiczne dostać organiczny absolutnie niemożliwe, ponieważ są to produkty nieożywiony, niepalny, bez vis Vitalis.

Te same naukowcy pierwszą klasyfikację wszystkich znanych w chwili związków z nieorganiczną (nieożywionych wszystkie substancje, takie jak woda i sól) i organiczne (żywe, te, takich jak oliwa z oliwek i cukru) został zaproponowany. Berzelius pierwszy również oznaczoną specyficznie, że takie chemii organicznej. Oznaczenie: przekrój chemii badająca substancje pochodzące od organizmów żywych.

Podczas tego okresu, naukowcy z łatwością realizowane konwersji związków organicznych do nieorganicznych, na przykład przez spalanie. Jednak możliwość przekształcenia czegoś nie był jeszcze znany.

Los chciał, że to, że uczeń był Jens Berzelius Fridrih Veler przyczyniły się do początku upadku teorii swojego nauczyciela.

Niemiecki pracy naukowej związków cyjankowych, i w jednym z eksperymentów przeprowadzonych w celu otrzymania kryształów prowadzi podobne do kwasu moczowego. W rezultacie uzyskuje się bardziej dokładne badania okazało się, że naprawdę udało się materii organicznej z nieorganiczną, bez vis Vitalis. Nieważne, jak sceptyczny Berzelius, zmuszony był przyznać, to niezaprzeczalny fakt. Tak było rozpatrywane pierwszy cios vitalistic widokami. Historia chemii organicznej zaczął nabierać tempa.

Liczne odkrycia, kruszone witalizm

Sukces Wohler zainspirował chemicy XVIII wieku, więc zaczął szerokie badania i eksperymenty w celu uzyskania substancji organicznych w warunkach in vitro. Takie syntezy, które są krytyczne i najważniejszym było kilka.

1. 1845 G – Adolf Kolbe której źrenica Wohler zarządza proste nieorganiczne C, _{H2, O2} wieloetapowej syntezy, aby uzyskać całkowity kwas octowy, który jest materiałem organicznym.
2. 1812 Konstantinom Kirhgofom realizowane syntezę glukozy ze skrobi i kwasu.
3. 1820 Anri Brakonno kwas denaturacji białka, a następnie potraktowano za pomocą kwasu azotowego i mieszaniny otrzymanej z pierwszych 20 aminokwasów syntetyzowane później – glicyny.
4. 1809 Michel Chevreul studiował kompozycję tłuszczów, próbując podzielić je na jego komponentów składowych. W rezultacie otrzymał kwasów tłuszczowych i glicerolu. 1854, Zhan Bertlo kontynuuje operację Chevrela glicerolu i ogrzewano z kwasem stearynowym. Wynik – tłuszcz, dokładnie powtarza strukturę związków naturalnych. Później udało mu się dostać i inne tłuszcze i oleje, które były nieznacznie różni się od struktury molekularnej naturalnych analogów. Dla którego wykazano, że można otrzymać nowe związki organiczne o dużym znaczeniu w laboratorium.
5. J. Berthelot syntetyzowane metanu od siarkowodoru _(H2S) i disiarczku węgla _(CS2).
6. 1842 Zinin mógł syntetyzować aniliny z nitrobenzenu barwnika. Później udało mu się uzyskać szereg barwników aniliny.
7. A. Bayer tworzy własnym laboratorium, który jest aktywny i skuteczne syntezy barwników organicznych, podobnych do naturalnych: alizarynowe, indigoidowe, antrohinonovye, ksantenu.
8. 1846 syntezy nitrogliceryny naukowców Sobrero. Też opracował rodzajów teorią, który mówi, że substancje podobne do niektórych z nieorganicznymi i mogą być wytwarzane przez zastąpienie atomami wodoru w strukturze.
9. 1861 A.M. Butlerov syntetyzowane słodzący formaliny. wytwarza się je przez przepisy teorii struktur chemicznych związków organicznych odpowiednich do dnia dzisiejszego.

Wszystkie te wyniki wskazały na temat chemii organicznej – węgla i jego związków. Dalsze odkrycia koncentrowały się na mechanizmach reakcji chemicznych w chemii organicznej, w celu ustalenia charakteru oddziaływania elektronicznych oraz do struktury związków.

Druga połowa XIX i XX wieku – to czas światowych odkryć chemicznych

Historia chemii organicznej w czasie przeszedł wszystkie duże zmiany. Pracy wielu naukowców ponad mechanizmów wewnętrznych procesów w cząsteczkach, reakcje i układów nie uzyskano oczekiwane efekty. Tak więc, w 1857 roku Friedrich Kekule rozwinął teorię wartościowości. Należy to również Wielką zasługą – odkrycie struktury cząsteczki węglowodoru aromatycznego benzenu. Jednocześnie A.M. Butlerov formułowane teorię położeniu struktury związków, w których wskazuje na czterowartościowe węgla i zjawiska występowania izomerów, i izomery.

VV Markownikowa i A. M. Zaytsev zagłębić się w badaniu mechanizmów reakcji w materii organicznej i sformułować zestaw zasad, które wyjaśniają te mechanizmy i potwierdź. W 1873 – 1875 lat. I. Wislicenus, Van't Hoff i Le Bel badania przestrzenną atomów w cząsteczkach, ujawniają istnienie stereo izomerów i są przodków całej wiedzy – stereochemię. Wiele różnych osób zaangażowanych w tworzenie dziedzinie chemii organicznej, co mamy dzisiaj. W związku z chemii organicznej, naukowcy są godne uwagi.

Koniec XIX i XX wieku – to czas globalnego odkrycia w przemyśle farmaceutycznym, przemyśle farb, chemii kwantowej. Rozważmy otwarcie, w celu zapewnienia maksymalnej wartości chemii organicznej.

1. 1881 Conrad i M. Gudtseyt syntetyzowane znieczulające weronal i kwas salicylowy.
2. 1883 L. Knorr otrzymane antypiryny.
3. 1884 F. Stoll został pyramidon.
4. 1869 Hyatt braci zdobył pierwsze włókno sztuczne.
5. 1884 D. Eastman syntetyzowane celuloid filmu.
6. 1890 otrzymanych włókien miedziowy L. Depassi.
7. 1891 Charles Krzyż i jego współpracownicy got rayon.
8. 1897 F. Miescher i Buchnera założony teorię utleniania biologicznego (fermentacja bezkomórkowy odkryto i enzymy Jako biokatalizatorów).
9. 1897 F. Miescher odkryto kwasów nukleinowych.
10. Na początku XX wieku – nowa chemia związków metaloorganicznych.
11. 1917 Lewisa otwarty elektronowy charakter wiązań chemicznych w cząsteczkach.
12. 1931 Hückela – założyciel mechanizmów kwantowych w chemii.
13. Od 1931-1933. Laymus Pauling uzasadnia teorię rezonansu, a później jego współpracownicy odsłonić istotę trendów w reakcjach chemicznych.
14. Nylon 1936 zsyntetyzowany.
15. Od 1930-1940. AE Arbuzov daje podstawy do rozwoju organiczne związki fosforowe, które stanowią podstawę dla produkcji tworzyw sztucznych, środków farmaceutycznych i środków owadobójczych.
16. 1960 akademik Nesmeyanov ze studentami stworzył pierwszą syntetyczną żywność w laboratorium.
17. 1963 Du Vinho otrzymujących insulinę, co jest ogromnym krokiem naprzód w medycynie.
18. 1968 Indian HG Koran udało się uzyskać prosty gen, który pomógł w rozszyfrowanie kodu genetycznego.

Zatem znaczenie chemii organicznej w życiu ludzi po prostu kolosalna. Tworzywa sztuczne, polimery, włókien, farb i lakierów, gumy, gumy, tworzyw PCW, polipropylen i polietylen, a wiele innych nowoczesnych substancje, które obecnie nie jest po prostu niemożliwe życie złożona ścieżka do odkrycia. Setki naukowców przedstawiły swoje lata ciężkiej pracy, więc nie było ogólnie historia rozwoju chemii organicznej.

Nowoczesny system związków organicznych

Zrobiwszy ogromny i trudną drogę do rozwoju chemii organicznej, a teraz nie stoi w miejscu. Istnieje ponad 10 Mill. Połączenia, a liczba ta rośnie z każdym rokiem. Dlatego istnieje systematyczna struktura rozmieszczenie substancji, które daje nam chemii organicznej. Podział związków organicznych przedstawiona jest w tabeli.

Badanie całej gamy substancji i reakcji, w których je wprowadzać i jest przedmiotem chemii organicznej obecnie.

Rodzaje wiązań chemicznych substancji organicznych

W przypadku jakichkolwiek związków charakteryzujących interakcji elektronnostaticheskie wewnątrz cząsteczki, które są zawarte w obecności organicznych kowalencyjne polarne i niepolarne kowalencyjne. Związki metaloorganiczne może tworzyć słabe oddziaływanie jonowe.

Kowalencyjne niepolarne komunikacji występują pomiędzy C-C, reakcję wszystkich cząsteczek organicznych. Kowalencyjne interakcje polarne charakterystyczne dla różnej niemetalowych węgla w cząsteczce. Na przykład, C-Hal, CH, CO, CN, CP CS. Wszystko to jest spowodowane w chemii organicznej, które istnieją dla tworzenia związków.

Odmiany w związkach o wzorach organicznych

Najczęstszymi formuły liczby członków związku o nazwie empiryczne. Takie preparaty występują w każdej z substancji nieorganicznych. Ale kiedy przyszło do sporządzania preparatów w chemii organicznej, naukowcy musieli zmierzyć się kilka problemów. Po pierwsze, ciężar wielu z nich, setki, a nawet tysiące. Trudno jest określić wzór empiryczny do takiej ogromnej substancji. Dlatego też, w czasie nie był podział chemii organicznej, jak analiza organicznej. Jej założycielami uważane badaczy Liebig, Wöhler, Gay-Lussac i Berzelius. Tworząc, wraz z pracami A.M. Butlerova, określono występowanie izomerów – związków, które mają taki sam skład jakościowy i ilościowy, ale różnią się pod względem struktury i właściwości cząsteczki. Dlatego też struktura związków organicznych obecnie nie jest wyrażane i strukturalny pełne lub skondensowane wzór strukturalny.

Te struktury – charakterystyczne i cechą wyróżniającą to chemii organicznej. Wzory są zapisywane za pomocą kreski, to wiązanie chemiczne. na przykład, butan skondensowany wzór strukturalny ma postać _CH3 – CH ₂ – CH ₂ – CH _3. Pełny wzór strukturalny pokazujący wszystkie wiązania chemiczne w cząsteczce.

Ponadto znany jest sposób zapisu wzór cząsteczkowy związków organicznych. On wygląda tak samo jak empiryczny z nieorganicznym. Do butanu, na przykład to być: C, ₄ H _10. Oznacza to, że wzór cząsteczkowy daje pojęcie tylko na temat jakościowego i ilościowego składu związku. Scharakteryzuj strukturalne wiązanie w cząsteczce, dzięki czemu mogą one być wykorzystywane do przewidywania przyszłego zachowania i chemicznych właściwości substancji. Są to cechy, które ma chemii organicznej. Wzory są napisane w jakiejkolwiek postaci, każda z nich jest prawdziwa.

Typy reakcji w chemii organicznej

Istnieje pewna klasyfikację typu organicznych reakcji chemicznych zachodzących. A niektóre z tych klasyfikacji, na różnych powodów. Rozważmy główne z nich.

Mechanizmów reakcji chemicznych w metodach formowania włamaniem i spoiwo:

• lub homolytic rodnik;
• heterolitycznego lub jonowy.

Reakcje typów przekształceń:

• rodnikowym łańcuchu;
• nukleofilowe podstawienie alifatyczną;
• nukleofilowego podstawienia aromatycznego;
• reakcję eliminacji;
• dodanie elektrofilowego;
• skraplania;
• cyklizację;
• elektrofilowego podstawienia;
• Reakcja przegrupowania.

W drodze reakcji prowadzony (inicjacja) i kinetyczne celem reakcji jest czasami podzielone. Są to podstawowe cechy, które ma reakcji chemii organicznej. Teoria opisujący szczegóły każdej przebiegu reakcji chemicznej, została otwarta w połowie XX wieku i potwierdzone i uzupełnione jeszcze z każdym nowym odkryciem i syntezy.

Należy zauważyć, że ogólne reakcje chemii organicznej postępować w bardziej ostrych warunkach niż w chemii nieorganicznej. Wynika to ze zwiększenia stabilizacji cząsteczek organicznych ze względu na powstawanie w i silnych wiązań międzycząsteczkowych. W związku z tym prawie nie reakcja jest zakończona, bez podwyższania temperatury, ciśnienia lub stosowania katalizatora.

Nowoczesna definicja Chemii Organicznej

Ogólnie rzecz biorąc, rozwój chemii organicznej dzieje intensywny sposób przez kilka stuleci. To zgromadził ogromną ilość informacji na temat substancji, ich struktur i reakcji, w których mogą się przyłączyć. Syntetyzowane miliony użyteczny i po prostu potrzebne surowce wykorzystywane w różnych dziedzinach nauki, techniki i przemysłu. Koncepcja chemii organicznej dzisiaj jest postrzegana jako coś wielkiego i duże, liczne i złożone, zróżnicowane i znaczące.

W tym czasie pierwsza definicja tego wielkiego sekcji chemii właśnie dał Berzelius: to chemia, która bada substancje wyizolowane z organizmów. Od tamtej pory minęło wiele czasu, dokonał wielu odkryć i zrealizowane i ujawniono wiele mechanizmów procesów vnutrihimicheskih. W efekcie, dziś jest inna koncepcja jakiej chemii organicznej. Określenie to jest dany w chemii węgla i ich związki oraz sposoby ich syntezy.