Zgodovina organske kemije. Predmet in vrednost Organic Chemistry

Nekaj ljudje mislijo o tem, kaj je vloga organske kemije v življenju sodobnega človeka. Ampak to je velik, je težko preceniti. Zjutraj, ko se oseba zbudi in gre za pranje, in tudi v večernih urah, ko gre spat, se je nenehno spremljajo izdelke organske kemije. Zobna ščetka, oblačila, papir, kozmetika, pohištva in notranje opreme, in še veliko več - vse to nam daje to. Ko pa ni bilo tako, in organske kemije, da zelo malo vemo.

Poglejmo, kako se je razvijal korak za korakom zgodovino organske kemije.

1. Obdobje razvoja do XIV stoletja, ki se imenuje naravna.

2. XV - XVII stoletja - na začetku razvoja ali iatrochemistry alkimijo.

3. Century XVIII - XIX - prevlada teorije vitalizma.

4. XIX - XX stoletja - intenziven razvoj, znanstveni stopnji.

Začetek ali naravna faza razvoja organske kemije

Ta faza je sestavljena iz samega nastanka koncepta kemičnih izvora. In izvor iti tako daleč nazaj, kot starem Rimu in Egiptu, ki so zelo sposobni prebivalci se naučili, da barvil za barvanje predmetov in oblačil iz naravnih surovin - listov in stebla rastlin. To so bili indigo, daje globoko modro barvo, in alizorin obarvanje dobesedno vse sočne in privlačne odtenki oranžne in rdeče. Nenavadno Spreten prebivalci različnih narodnosti hkrati tudi naučili, kako priti kis, da žganja iz saharoze in snovi, ki vsebujejo škrob rastlinskega izvora.

Znano je, da so zelo pogost hrane pri uporabi tega zgodovinskega obdobja, živalske maščobe, rastlinska olja in smole, ki jih kuharji in zdravilci uporabljajo. In tudi v vsakdanjem življenju različnih strupov bilo dobro so odnosi glavno orožje vnutriusobnyh. Vse te snovi so produkti organske kemije.

Ampak, žal, kot je na primer pojem "kemije" ne obstaja, in študij določenih snovi, da se pojasni lastnosti in sestava ni prišlo. Zato je to obdobje imenuje spontano. Vsa odkritja so bili naključno, osredotočen narava vrednot potrošnikov. To je trajalo do naslednjega stoletja.

iatrochemistry obdobje - obetaven razvojni zagon

Dejansko je bilo v XVI - XVII stoletja začele pojavljati neposredne predstavitve kemije kot znanosti. Skozi delo znanstvenikov je bilo nekaj časa dobiti organske snovi izumil preprost aparat za destilacijo in sublimacije snovi uporablja posebna kemičnih plovil za drobljenje snovi za ločevanje naravnih izdelkov sestavin.

Glavni poudarek tistem času je bilo zdravilo. Želja, da bi dobili potrebna zdravila je privedlo do dejstva, da je rastlina stala eteričnih olj in drugih surovin. Tako je bilo Karl Scheele pridobljeni več organskih kislin iz rastlinskih surovin:

• jabolčna;
• limona;
• galna;
• mleka;
• oksalno.

Po študiji rastlin in dodelitev teh kislin znanstvenik je 16 let (1769 do 1785). To je bil začetek razvoja, postavil temelje organske kemije, ki je neposredno kot veja kemije je identificirati in poimenovati kasneje (v začetku XVIII stoletja).

V istem obdobju Srednji GF poudarjeno RUEIL kristale sečne kisline iz sečnine. Druge kemiki jantarno kislino dobimo iz jantarne, vinska kislina. V skupni uporabi tudi metodo suho destilacijo rastlinskih in živalskih materialov, s čimer se dobi ocetna kislina, dietil eter, les alkohola.

Tako se je začelo intenzivno razvoj organske kemične industrije v prihodnosti.

Vis Vitalis, ali "življenjska sila"

XVIII - XIX organske kemije je zelo dvojen: po eni strani obstaja več odkritij, ki imajo ogromno vrednost. Po drugi strani pa dolgo časa, rast in kopičenje ustreznih znanj in pravilnih idej zaviral prevladujočo teorijo vitalizma.

Ta teorija je skoval in predstavil glavne Jens Jakobs Berzelius, ki hkrati je sam določen, in opredelitev organske kemije (točen leto ni znano, ali 1807 ali 1808). V skladu z določbami te teorije, lahko organske snovi, ki se oblikujejo le v živih organizmov (rastline in živali, vključno z ljudmi), saj imajo le živa bitja, posebno "življenjsko silo", ki omogoča, da te snovi proizvajajo. Medtem ko anorganske snovi dobili ekološko absolutno nemogoče, saj so izdelki nežive, negorljive, brez nasproti vitalis.

Isti znanstveniki najprej klasifikacija vse znane v času spojin v anorganski (neživih vse snovi, kot sta voda in soli) in organski (žive, tiste, kot olivno olje in sladkor) je bil predlagan. Tudi Berzelius prva imenovana posebej poudariti, da tako organske kemije. Določitev je: odsek kemije, ki preučuje snovi, ki izhajajo iz živih organizmov.

V tem obdobju znanstveniki lahko izvaja pretvorbo organskih spojin v anorganska, npr z zgorevanjem. Vendar pa je možnost preusmeritev nič še ni bil znan.

Usoda bi ga imel, da je bil študent Jens Berzelius Fridrih Veler prispevala k začetku propad teorije svojega učitelja.

Nemščina znanstvenik delajo na cianidnih spojin in na enem od eksperimentov da dobimo kristale upravlja Podobno sečne kisline. Kot rezultat, bolj temeljita študija je pokazala, da je res uspelo dobiti organske snovi iz anorganskih, brez nasproti vitalis. Ne glede na to, kako skeptičen Berzelius, je bil prisiljen priznati, to nesporno dejstvo. Torej je obravnavana na prvi udarec vitalen mnenj. Zgodovina organske kemije začela dobila nov zagon.

Več odkritja, zdrobljeni vitalizem

Wohler uspeh je navdihnil kemiki iz XVIII stoletja, tako da je začela obsežno testiranje in poskusov, da bi dobili organske snovi in vitro. Takšne sinteze, ki so kritični in najbolj pomembno je bilo več.

1. 1845 G. - Adolf Kolbe ki je bil učenec Wohler, upravlja z lahkoto anorganskimi C, _{H2, O2} večstopenjski popolni sintezi, da dobimo ocetno kislino, ki je organska snov.
2. 1812, Konstantinom Kirhgofom izvaja sintezo glukoze iz škroba in kisline.
3. 1820 Anri Brakonno denaturiran protein kislino in nato obdelamo z dušikovo kislino in zmes dobljene iz prvih 20 aminokislin sintetiziranih kasneje - glicin.
4. 1809 Michel Chevreul preučevali sestavo maščob, da jih poskuša razdeliti na sestavne komponente. Kot rezultat, je dobil maščobne kisline in glicerol. 1854, Zhan Bertlo nadaljevanje obratovanja Chevrel glicerola in segrevamo pri stearinske kisline. Rezultat - maščobe, natančno ponavlja strukturo naravnih spojin. Kasneje se mu je uspelo dobiti in druge maščobe in olja, ki so bili nekoliko drugačni v molekularno strukturo iz naravnih analogi. To se kaže možnost pridobivanja novih organskih spojin velik pomen v laboratoriju.
5. J. Berthelot sintetiziramo metana iz vodikovega sulfida _(H2S) in ogljikovega disulfida (CS _2).
6. 1842 Zinin mogel sintetizirati anilin iz nitrobenzenu barvilom. Kasneje mu je uspelo, da bi dobili več anilina barvil.
7. A. Bayer ustvari lasten laboratorij, ki je bila dejavna in uspešna sinteza organskih barvil, podobne naravni: alizarinska, indigoid-, antrohinonovye, ksanten.
8. 1846 Sinteza nitroglicerina znanstveniki SOBRERO. Prav tako je razvil vnese teorijo, ki pravi, da se snovi, podobne nekaj anorganski in lahko pripravimo z nadomestitvijo atoma vodika v strukturi.
9. 1861 A. M. Butlerov sintetiziramo sladilo formalina. Ti so bili oblikovani z določbami teorije kemijske strukture organskih spojin, ki so pomembni za danes.

Vse te ugotovitve so opredeljeni predmet organske kemije - ogljik in njegove spojine. Dodatno odkritja so bile osredotočene na mehanizme kemijskih reakcij v organski kemiji, ugotoviti naravo elektronskih interakcij in strukture spojin.

V drugi polovici XIX in XX stoletja - čas svetovnih kemičnih odkritij

Zgodovina organske kemije v času doživela vse velike spremembe v. Delo številne znanstvenike preko mehanizmov notranjih procesov v molekule, reakcije in sistemov je prinesla uspešne rezultate. Torej, leta 1857, Friedrich Kekulejeve razvil teorijo valence. Prav tako pripada velika zasluga - odkritje strukture molekul iz aromatskega ogljikovodika benzena. Hkrati A. M. Butlerov formuliramo teorijo s strukturo položaju spojin, v katerih kaže na tetravalence ogljika in pojava obstoja izomerov in izomerov.

VV Markovnikov in A. M. Zaytsev jama v študij reakcijskih mehanizmov v organske snovi in oblikuje sklop pravil, ki pojasnjujejo te mehanizme in potrdite. Leta 1873 - 1875 let. I. Wislicenus, Van't Hoff in Le Bel preuči prostorska razporeditev atomov v molekuli, razkrivajo obstoj stereo-izomerov, in so predniki celotne znanosti - stereokemijo. Veliko različnih ljudi, ki sodelujejo pri ustvarjanju na področju organske kemije, ki jo imamo danes. Zato, organske kemije, znanstveniki omeniti.

Konec XIX in XX stoletja - čas svetovnega odkritja v farmacevtski industriji, industriji barv, kvantne kemije. Menita, da se zagotovi maksimalno vrednost organske kemije.

1. 1881 Conrad M. M. Gudtseyt sintetizirani anestetiki, veronalnem in salicilna kislina.
2. 1883 L. Knorr prejel antipirina.
3. 1884 F. Stoll dobil pyramidon.
4. 1869 Hyatt bratje dobil prvo umetna vlakna.
5. 1884 D. Eastman sintetiziramo celuloidni film.
6. 1890 prejela kuproamonijev vlaken L. Depassi.
7. 1891 Charles Cross in njegovi kolegi dobil rayon.
8. 1897 F. Miescher in Buchner ustanovil teorijo biološke oksidacije (odkrili fermentacija brez celic in encimov kot biokatalizatorjev).
9. 1897 F. Miescher odkrili nukleinskih kislin.
10. Na začetku XX stoletja - nova kemija organokovinskih spojin.
11. 1917 Lewis odprl elektronsko narave kemijskih vezi v molekulah.
12. 1931 Hückel - ustanovitelj kvantnih mehanizmov v kemiji.
13. Od 1931-1933. Laymus Pauling opravičuje teorijo resonanco, in kasneje sodelavci razkrivajo bistvo trendov v kemijskih reakcijah.
14. 1936 Nylon sintetiziramo.
15. Od 1930-1940. AE Arbuzov povzroča razvojne organofosfornih spojin, ki so osnova za proizvodnjo plastike, farmacevtskih in insekticidov.
16. 1960 akademik Nesmeyanov z učenci ustvarili prvo sintetično hrano v laboratoriju.
17. 1963 Du Vinho prejemajo inzulin, kar je velik korak naprej v medicini.
18. 1968 Indian HG Koran uspelo dobiti preprosto gen, ki je pomagal pri razvozlavanju genetske kode.

Tako je pomen organske kemije v življenju ljudi preprosto ogromno. Plastika, polimeri, vlakna, barve in laki, gume, gume, PVC materiali, polipropilena in polietilena, in mnogih drugih sodobnih snovi, brez katerih danes preprosto ni mogoče življenje zapleteno pot do njegovega odkritja. Na stotine znanstvenikov so se njihove let trdega dela, tako da je bilo splošno zgodovina razvoj organske kemije.

Sodoben sistem organskih spojin

Ob naredil veliko in težko pot za razvoj organske kemije, in zdaj ne miruje. Obstaja več kot 10 Mill. Povezave, in to število se vsako leto povečuje. Zato je sistematična ureditev strukturo snovi, ki nam daje organske kemije. Razvrstitev organskih spojin so predstavljene v tabeli.

Razred spojin,	strukturne značilnosti	Splošna formula
Ogljikovodiki (sestavljene samo iz ogljikovih in vodikovih atomov)	nasičen (samo sigma vezave.); nenasičen (sigma in pi komunikacije.); aciklične; cikličen.	Alkanov CnH2n + 2; Alkenov, cikloalkanov CnH2n-; Alkini, alkadienes, CnH2n-2; Arena C6 H 2n-6.
Snovi, ki vsebujejo različne heteroatomov v glavni skupini	halogeni; OH skupin (alkoholi in fenoli); skupina ROR (etri).	R-Hal; R-OH; ROR.
karbonilne spojine	aldehidi; ketoni; kinoni.	RC (H) = O
Spojine, ki vsebujejo karboksilno skupino	karboksilna kislina; estri.	R-COOH; R-COOR.
Spojine, ki vsebujejo žveplo, dušik ali fosfor v molekuli	Lahko ciklična ali aciklična	-
organokovinske spojine	Ogljik, vezan neposredno na drugega elementa, vendar ni vodik	C-E
organokovinske spojine	Ogljik, vezan na kovino	S-Me
heterociklične spojine	V na osnovi strukture cikla s člani heteroatomi	-
naravne snovi	Velike polimerne molekule, ki tvorijo naravne spojine	proteini, nukleinske kisline, aminokisline, alkaloidi in podobno. d.
polimeri	Snovi, ki imajo veliko molekulsko maso, ki temeljijo na monomernih enot	n (-RRR-)

Študija celotnega različnih snovi in reakcij, v katerih so vstopijo, in je predmet organske kemije danes.

Vrste kemijskih vezi v organskih snovi

Za vse spojine označen elektronnostaticheskie interakcije znotraj molekule, ki so izražene v prisotnosti organske kovalentno polarni in nepolarni kovalentne vezi. V organokovinske spojine lahko tvorita šibko ionsko interakcijo.

Kovalentne nepolarne komunikacije pojavijo med C-C s presnovo vseh organskih molekul. Kovalentne polarne interakcije značilne za različna-nekovinske atomov v molekuli. Na primer, Ci-Hal, CH, CO, CN, CP, CS. Vse to je posledica organske kemije, ki obstajajo za tvorbo spojin.

Razlike v spojinah s formulami organskih

Najpogostejši formule za število članov spojine imenujemo empirična. Take formule obstajajo za vsako anorgansko snov. Toda, ko je šlo za pripravo formul v organski kemiji, so morali znanstveniki soočiti več težav. Prvič, teža veliko od njih, več sto ali celo tisoč. Težko je določiti empirično formulo za tako obsežno snov s. Zato se s časom se je particija organske kemije kot organsko analizo. Ustanovitelji šteje raziskovalce Liebig, Wohlerju, Gay-Lussac in Berzelius. Ti, skupaj z deli A. M. Butlerova, označene obstoj izomeri - spojine, ki imajo enako kakovostno in količinsko sestavo, ki pa se razlikujejo v strukturi in lastnosti molekule. Zato je struktura organskih spojin danes izraženo ne Empirična in strukturna popolno ali kondenziranih strukturno formulo.

Te strukture - značilnost in posebnost, ki je organska kemija. Formule so napisana z črtice, je kemična vez. npr bo butan kondenziramo strukturna formula imajo obliko _CH3 - _CH2 - _CH2 - _CH3. Celotno strukturno formulo, ki prikazuje vse kemijske vezi, prisotnih v molekuli.

Prav tako pa je Metoda zajemanja molekulskih formul organskih spojin. Izgleda enako kot empirični iz anorganskih. Za butana, na primer, bo: C ₄ H _10. To pomeni, da molekulsko formulo daje idejo le okoli kvalitativne in kvantitativne sestave spojine. Strukturno karakterizacijo vez v molekuli, tako da se lahko uporabi za napovedovanje prihodnjega obnašanja in kemijske lastnosti snovi. To so lastnosti, ki jih ima organske kemije. Formule so zapisani v kakršni koli obliki, vsak od njih je res.

Vrste reakcij v organski kemiji

Obstaja neka razvrstitev tipa organske kemije reakcij. In nekateri od teh razvrstitev, na različnih razlogov. Razmislite o najpomembnejše.

Mehanizmi kemičnih reakcij v metodah lomno in pisemskega postavitev:

• ali homolytic ostanek;
• heterolytic ali ionsko.

Odzivi vrst transformacij:

• veriga ostanek;
• nukleofilna alifatski substitucija;
• nukleofilna aromatsko substitucijo;
• Reakcijsko izločanja;
• elektrofilna adicija;
• kondenzacija;
• ciklizacija;
• elektrofilno substitucijo;
• pretvorni reakciji.

Kot tek reakcije (začetku) in kinetično reda reakcije se včasih tudi kategorizirana. To so osnovne značilnosti reakcij, ki ima organsko kemijo. Teorija, ki opisuje podrobnosti o vsakem predmetu kemične reakcije, je bila odprta sredi XX stoletja, in potrjeno in še dopolnjen z vsakim novim odkritjem in sinteze.

Treba je opozoriti, da splošni organske kemije reakcije nadaljuje po strožjih kriterijih kot anorganske kemije. To je zaradi večje stabilizacije organskih molekul zaradi tvorbe znotraj in močnih medmolekulskih vezi. Zato je skoraj brez končani reakciji brez dviga temperature, tlaka ali uporaba katalizatorja.

Sodobna definicija organsko kemijo

Na splošno je razvoj organske kemije dogaja na intenziven način za več stoletij. Je nabralo ogromno količino informacij o snoveh, njihovih struktur in reakcij, v katerih se lahko pridružijo. Sintetiziranih milijone uporabno in preprosto, potrebne surovine, ki se uporabljajo na različnih področjih znanosti, tehnologije in industrije. Koncept organske kemije danes dojema kot nekaj, kar velika in velika, številne in zapletene, raznolika in pomembna.

V času, ko je bila prva definicija tega velikega oddelka kemije, kar je Berzelius: to je kemija, ki preučuje snovi, izolirane iz organizmov. Od takrat je minilo veliko časa, je veliko odkritij, in spoznal, in razkril veliko število procesov vnutrihimicheskih mehanizmov. Kot rezultat, danes pa je drugačen koncept, kaj organske kemije. Določanje se daje: kemije ogljika in njegovih spojin ter njihovih metode sinteze.